黄原胶产生菌的筛选及发酵条件优化

摘要

本论文针对如何提高黄原胶发酵产胶水平进行了研究。首先对产黄原胶的野油菜黄单胞菌A-1进行选育。出发菌株的黄原胶发酵产胶水平只有15.46g/L,通过紫外线诱变和遗传稳定性实验黄原胶发酵产胶水平达到了18.75 g/L,然后对经过紫外线诱变的高产菌株进行亚硝基胍诱变和遗传稳定性实验,得到黄原胶发酵产胶水平为21.63 g/L。黄原胶发酵产胶水平有明显的提高,得到的野油菜黄单胞菌菌株命名为A-2。
　　 在成功得到高产的菌株的基础上,研究了发酵培养基对黄原胶发酵产胶水平影响。通过单因素实验选择了玉米淀粉作为碳源,浓度为4.5％；豆饼粉作为氮源,浓度为0.5％。随后对发酵培养基进行了响应面实验,通过部分因子分析法研究发酵培养基各成分对响应值的影响程度,筛选出玉米淀粉和豆饼粉2个显著性因子,经最陡爬坡实验和中心组合实验确定玉米浓度和豆饼粉的浓度,得出玉米淀粉5.78％,豆饼粉0.52％时,黄原胶的发酵产胶水平达到27.32g/L。
　　 发酵条件对菌株生长及黄原胶发酵水平也有较高的影响。通过测定菌株在发酵液的OD600得出,菌株培养最佳条件为:pH值6.8,温度26℃,搅拌转速为180r/min,生长周期为20h。通过单因素实验和正交实验得出黄原胶发酵的最佳条件为:pH值7.0,温度32℃,搅拌转速220 r/min,接种时间为18h,接种量6％。黄原胶发酵产胶水平达到29.5g/L。
　　 最后,本文还对黄原胶发酵液的后处理进行了研究。首先对发酵液进行预处理。一方面,将发酵液稀释1倍,通过硅藻土进行过滤,硅藻上的用量为10g/L,黄原胶的收率为93％。另一方面,通过酶降解法进行预处理得到,碱性蛋白酶的用量为100U/g,酶解温度为35℃,黄原胶的收率为98％。然后对预处理的发酵液进行醇析,采用95％的乙醇作为醇析的溶剂,醇用量为末处理发酵液的1倍,醇析的pH值为5.5。通过物化指标的测定得出,本实验得到的1％的黄原胶溶液的粘度为1516cP,剪切性能为7.15,含水量为9.2％,灰分为7.6g/100g,黄原胶在水中溶解,加槐豆胶的黄原胶溶液会形成凝胶状物。