青霉素菌渣制取饲料酵母与酵母膏的工艺研究

摘要

随着中国制药行业的发展,抗生素菌渣产生的数量已不容忽视,目前青霉素菌渣的处理处置问题成为限制制药企业发展的瓶颈。由于青霉素菌渣中有机质含量高,特别是蛋白质含量很高,菌渣的处理处置问题在国内外有很多相关的研究,其中菌渣的脱毒问题是青霉素菌渣综合利用的关键。
　　本文对青霉素菌渣进行成分分析,以如何提取利用其中的高蛋白和完全将抗生素效价残留去除为目的,确定对青霉素菌渣进行稀酸加热预处理的工艺,继而将筛选出的酵母菌接入以蛋白提取液为主要的培养基进行培养,获得了以纯酵母细胞为主的饲料酵母,最后对培养出的酵母进行了制取酵母膏的工艺研究。本文独立研究提供了两种对青霉素菌渣进行综合利用的完整工艺,分别为制取饲料酵母和酵母膏的工艺,对实践生产具有很大的借鉴价值。
　　第一,以如何降解青霉素和提取利用其中的蛋白质为主要目的,对青霉素菌渣进行稀酸加热预处理,并对预处理的工艺参数进行了优化,最佳的预处理条件为:pH为5.25,时间为6h,温度为85℃,液固比为2或者5。
　　第二,对筛选出的一株可以在微酸性和微量抗生素环境下生长的菌,进行形态观察等方法后,初步确认为酵母菌,并对酵母菌的生长因素进行了优化,该株酵母菌最优的生长因素:培养温度为31~34℃,起始pH为5.5,摇床转速为150rpm,接种量为1％,从该株酵母菌生长曲线上可以看出,培养12h即可作为种子液,通过蛋白提取液对该株酵母菌进行驯化,当处于较高浓度的蛋白提取液中时,驯化后的酵母明显比未驯化生长得快,生长量大。
　　第三,利用蛋白提取液来制取饲料酵母,在蛋白提取液中额外添加20g/L的葡萄糖,不添加N源,在起始pH为5.5,温度为31℃,接种量为1%,转速为120~160rpm的条件下,接入驯化后酵母菌种48h后,97%的还原糖被利用,多糖被利用了91.5%,蛋白质减少了将近64.1%,此时菌体的生长曲线已经达到稳定期,即48h后可以分离干燥成饲料酵母,制取得到的饲料酵母产率为19.64g/(100g干渣),饲料酵母产品无青霉素残留,符合国家标准。
　　第四,对培养出的酵母进行制取酵母膏的研究,发现加酶比未加酶效果明显,与未加酶酵母自溶所得酵母抽提液相比,自溶时间缩短16h,氨基酸态氮含量增加118%,提取率净增加14.56%,酵母膏的产率为57.5g/(100g干渣),所制得的酵母膏产品无青霉素残留,符合国家标准。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及来源

1.2 国内青霉素菌渣的现状

1.3 青霉素菌渣的资源化和处置技术

1.4 酵母产品的分类

1.5 青霉素菌渣制取饲料酵母及酵母膏的工艺研究

1.6 研究内容及意义

第2章 材料与方法

2.1 常用仪器

2.2 培养基

2.3 青霉素菌渣来源

2.4 青霉素菌渣成分的检测方法

2.5 上清液成分的检测方法

2.6 其它指标的测定

第3章 青霉素菌渣预处理工艺研究

3.1 引言

3.2 青霉素菌渣成分分析

3.3 青霉素菌渣预处理工艺确定

3.4 青霉素菌渣预处理工艺优化

3.5 蛋白提取液成分分析

3.6 减固率及处理前后粗蛋白对比

3.7 本章小结

第4章 酵母菌种筛选及生长因素研究

4.1 引言

4.2 菌种筛选

4.3 菌种形态观察

4.4 酵母菌种生长条件优化

4.5 酵母菌在YPD培养基中生长曲线及种子液制备

4.6 酵母菌种驯化研究

4.7 本章小结

第5章 青霉素菌渣制取饲料酵母工艺研究

5.1 引言

5.2 培养基成分及酵母菌株发酵条件优化

5.3 驯化后菌株生长曲线及相关物质指标变化

5.4 饲料酵母的产率与技术指标测定

5.5 本章小结

第6章 青霉素菌渣制取酵母膏工艺研究

6.1 引言

6.2 酵母自溶条件优化

6.3 加酶对酵母自溶的影响及条件优化

6.4 超声波破碎对酵母自溶的影响

6.5 酵母膏的产率及技术指标测定

6.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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