吸附法脱除普鲁兰多糖发酵液中的色素及蛋白质

摘要

普鲁兰多糖是一种极具经济价值和开发潜力的微生物多糖，已广泛应用于化工、医药等领域。本文对普鲁兰多糖发酵液的后提取工艺进行了深入研究，主要包括发酵液中菌体的去除、吸附法同时脱除发酵液中的色素及蛋白质，主要结论有以下几点:
　　以普鲁兰多糖高产菌株Y68为原料制备普鲁兰多糖发酵液，研究发现发酵时间为70h时发酵液中多糖含量较高。同时对发酵液中菌体的去除方法进行了探究，分别用微滤膜过滤法，三氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝和硫酸亚铁等絮凝剂絮凝法对发酵液中的菌体进行去除，结果表明微滤膜过滤法较絮凝法更适合去除普鲁兰多糖发酵液中的菌体，且在0.1MPa的压力条件下，微滤膜过滤可以完全去除发酵液中的菌体。
　　硅酸镁、海泡石、凹凸棒土三种硅镁类吸附剂对普鲁兰多糖发酵液中色素及蛋白质的去除效果表明，硅酸镁在1.6％的投加量、45℃条件下，振荡吸附发酵液(初始pH)100min，对色素、蛋白表现出一定的脱除效果，色素、蛋白脱除率和多糖保留率分别为51.59％、56.25％、82.25％;海泡石对多糖发酵液中色素和蛋白表现出较好的脱除效果，在2.0％的投加量、45℃条件下，振荡吸附发酵液80min得到色素、蛋白脱除率分别为61.64％、65.16％，多糖保留率为88.82％;凹凸棒土在三种硅镁类吸附剂中脱色和脱蛋白效果最好，且多糖保留率较高，在2.0％的投加量、初始pH、35℃条件下，振荡吸附100min得到色素、蛋白脱除率分别为73.27％、70.81％，多糖保留率为92.98％。
　　采用活性炭、硅藻土、膨润土三种常用吸附剂脱除普鲁兰多糖发酵液中的色素和蛋白，分别探究了时间、温度、pH、用量等因素对吸附效果的影响，比较发现三种吸附剂对普鲁兰多糖发酵液色素和蛋白的脱除均有明显效果，其中硅藻土所需时间最短、用量最少，且脱除效果最好。在单因素实验的基础上进行了正交实验，结果表明硅藻土最优吸附条件为:时间60min，温度35℃，发酵液pH值32，吸附剂用量1.6％。在上述条件下硅藻土脱色率为80.17％，脱蛋白率为76.28％，多糖保留率为89.82％。
　　通过比较D3520、D4020、 D4006、D101四种大孔树腊的物理性能对树脂进行了筛选，并比较脱色、脱蛋白效果，结果表明D4020树腊对普鲁兰多糖发酵液中色素和蛋白的脱除性能良好，并在吸附完成后吸附剂较容易去除，适合于普鲁兰多糖发酵液的纯化。实验结果显示D4020树脂在1.6％的投加量、25℃条件下，振荡吸附发酵液(初始pH)80min，色素、蛋白脱除率和多糖保留率分别为71.69％、59.98％、86.25％。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 硅镁类吸附材料

1．1．1 硅镁类吸附材料

1．1．2 自然界中的主要硅镁吸附材料

1．1．3 合成硅酸镁

1．2 生物化工常用分离技术

1．2．1 过滤与离心

1．2．2 萃取技术

1．2．3 色谱分离法

1．2．4 膜分离法

1．2．5 吸附分离法

1．3 普鲁兰多糖

1．3．1 普鲁兰多糖的性质

1．3．2 普鲁兰多糖的应用研究

1．3．3 普鲁兰多糖脱色研究现状

1．3．4 普鲁兰多糖脱蛋白质研究现状

1．4 课题研究意义及内容

2 普鲁兰多糖发酵液的制备及澄清

2．1 实验材料及仪器

2．1．1 菌株与试剂

2．1．2 主要仪器设备

2．2 培养基

2．3 培养条件

2．4 分析方法

2．4．1 多糖含量测定

2．4．2 细胞生长量测定

2．4．3 膜通量测定

2．5 结果与讨论

2．5．1 菌体生长曲线

2．5．2 发酵液的澄清

2．6 本章小结

3 硅镁类吸附剂对普鲁兰多糖发酵液色素、蛋白吸附胜能的研究

3．1 实验材料及仪器

3．1．1 材料与试剂

3．1．2 主要仪器设备

3．2 分析方法

3．2．1 多糖含量测定

3．2．2 脱色率的测定

3．2．3 蛋白含量的测定

3．3 实验方法

3．3．1 吸附剂预处理

3．3．2 吸附剂脱色脱蛋白实验

3．4 结果与讨论

3．4．1 吸附时问对脱色和脱蛋白效果的影响

3．4．2 吸附温度对脱色和脱蛋白效果的影响

3．4．3 pH对脱色和脱蛋白效果的影响

3．4．4 用量对脱色和脱蛋白效果的影响

3．5 本章小结

4 常用吸附剂对普鲁兰多糖发酵液色素、蛋白吸附I生能的研究

4．1 实验材料及仪器

4．1．1 材料与试剂

4．1．2 主要仪器设各

4．2 分析方法

4．2．1 多糖含量测定

4．2．2 脱色率的测定

4．2．3 蛋白含量的测定

4．3 实验方法

4．3．1 吸附剂预处理

4．3．2 吸附剂脱色脱蛋白实验

4．3．3 正交试验设计

4．4 结果与讨论

4．4．1 吸附时间对三种吸附剂脱色和脱蛋白效果的影响

4．4．2 吸附温度对三种吸附剂脱色和脱蛋白效果的影响

4．4．3 pH对三种吸附剂脱色和脱蛋白效果的影响

4．4．4 用量对三种吸附剂脱色和脱蛋白效果的影响

4．4．5 正交试验结果

4．5 本章小结

5 树脂对普鲁兰多糖发酵液色素、蛋白吸附性能的研究

5．1 实验材料及仪器

5．1．1 材料与试剂

5．1．2 主要仪器设备

5．2 分析方法

5．2．1 多糖含量测定

5．2．2 脱色率的测定

5．2．3 蛋白含量的测定

5．3 实验方法

5．3．1 树脂预处理

5．3．2 树脂的选型

5．3．3 D4020树脂的脱色脱蛋白实验

5．4 结果与讨论

5．4．1 树脂吸附性能比较

5．4．2 吸附时间对D4020树脂脱色和脱蛋白效果的影响

5．4．3 吸附温度对D4020树脂脱色和脱蛋白效果的影响

5．4．4 pH对D4020树脂脱色和脱蛋白效果的影响

5．4．5 用量对D4020树脂脱色和脱蛋白效果的影响

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文