普鲁兰产生菌Aureobasidium pullulans HP-2001发酵条件的优化研究

论文摘要

出芽短梗霉菌（Aureobasidium pullulans）是一种多形态的真菌，在适当条件下可生产一种胞外多糖-普鲁兰多糖。普鲁兰多糖是一种是很有发展前途的工业用多糖。通过对普鲁兰多糖发酵菌株的筛选，发酵条件的优化，以及产普鲁兰多糖发酵过程的优化研究。结果如下：1．普鲁兰多糖发酵菌株的筛选通过摇瓶实验测定了6株出芽短梗霉菌菌株普鲁兰产量，采用不同浓度的稻壳和米糠为碳源测定了6株出芽短梗霉菌菌株分解纤维素的能力，同时测定了以葡萄糖为碳源时普鲁兰生产能力。结果表明，与葡萄糖为碳源时相比，这6株菌株不能利用稻壳为碳源生长和生产普鲁兰多糖；6株出芽短梗霉菌菌株能够利用米糠产生少量的普鲁兰多糖，但远远不能够足工业生产的需要；出芽短梗霉KCCM60122和HP-2001具有较强的普鲁兰生产能力和细胞生长能力；葡萄糖浓度为50．00g／L时表现最为显著，二者的普鲁兰产量分别为14．35g／L和15．48g／L，出芽短梗霉菌菌株HP-2001普鲁兰产量最高，而其他4株菌株在同样条件下的普鲁兰产量均小于5．00g／L。2．出芽短梗霉菌Aureobasidium pullulans HP-2001菌株发酵条件的优化通过一系列的单因素实验和正交试验，研究芽短梗霉菌生产普鲁兰多糖的最佳发酵条件。结果表明，出芽短梗霉发酵过程中细胞生长的最佳培养基配方为：葡萄糖100．00g/L，酵母浸提物2．50 g／L，K2HPO4 7．50g／L、NaCl 1．00g/L，MgSO4·7H2O0．10g／L，（NH4）2SO42．4g／L，最适初始pH为6．0，最适温度为30℃；摇瓶发酵优化条件为：葡萄糖100．00g／L，酵母浸提物2．50g／L，K2HPO4 2．50g／L、NaCl 0．25g／L，MgSO4·7H2O 0．05g／L，（NH4）2SO4 0．3g／L，最适初始pH为6．0，最适温度为25℃。3．出芽短梗霉菌Aureobasidium pullulans HP-2001产普鲁兰多糖发酵过程的优化考察通气量、搅拌转速和罐内压力对出芽短梗霉Aureobasidium pullulansHP-2001产普鲁兰能力的影响，分别在7L发酵罐内进行通气量和搅拌转速的优化，在100L发酵罐内进行罐内压力的优化研究。结果表明，出芽短梗霉菌HP-2001发酵生产普鲁兰的最佳通气量为1．00wm，最佳搅拌转速为400r／min，最佳罐内压力为0．40kgf／cm2。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 文献综述
• 1 普鲁兰多糖研究概况
• 1.1 普鲁兰多糖研究进展
• 1.2 普鲁兰多糖的物理、化学性质
• 1.2.1 安全性
• 1.2.2 稳定性
• 1.2.3 溶解性
• 1.2.4 粘度
• 1.2.5 可塑性
• 1.2.6 普鲁兰薄膜的性质
• 2 出芽短梗霉研究概况
• 2.1 出芽短梗霉的特性
• 2.2 出芽短梗霉的菌种选育
• 2.3 出芽短梗霉的发酵产物
• 3 普鲁兰多糖生产工艺的研究
• 4 普鲁兰多糖的应用研究
• 4.1 普鲁兰多糖在食品方面的应用
• 4.2 普鲁兰多糖在化工方面的应用
• 4.3 普鲁兰多糖在医药方面的应用
• 4.4 普鲁兰多糖在环境方面的应用
• 5 本研究的目的和意义
• 第二章 普鲁兰多糖发酵菌株的筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌种:
• 1.2 试剂
• 1.2.1 斜面培养基
• 1.2.2 种子培养基
• 1.2.3 发酵培养基
• 1.2.4 生理盐水
• 1.2.5 脱脂奶
• 1.2.6 DNS溶液
• 1.2.7 0.5MEDTA（pH8.0）
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 种子制备方法
• 1.3.2 发酵方法
• 1.3.3 细胞干重测定
• 1.3.4 残糖测定:DNS比色定糖法
• 1.3.5 透析
• 1.3.6 普鲁兰多糖含量测定:苯酚硫酸法
• 1.3.7 葡萄糖标准曲线的测定
• 1.3.8 普鲁兰多糖标准曲线测定
• 1.3.9 菌种保藏
• 2 结果与分析
• 2.1 标准曲线
• 2.1.1 葡萄糖标准曲线
• 2.1.2 普鲁兰多糖标准曲线
• 2.2 出芽短梗霉的普鲁兰产量-培养基Ⅰ
• 2.3 出芽短梗霉的普鲁兰产量-培养基Ⅱ
• 2.4 出芽短梗霉的普鲁兰产量-培养基Ⅲ
• 2.5 出芽短梗霉的普鲁兰产量-培养基Ⅳ
• 3 讨论
• 第三章 出芽短梗霉发酵条件的优化
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌种:
• 1.2 试剂
• 1.2.1 斜面培养基
• 1.2.2 种子培养基
• 1.2.3 发酵培养基
• 1.3 正交实验设计
• 1.3.1 3因素5水平的正交实验设计
• 1.3.2 4因素5水平的正交实验设计
• 2 结果与分析
• 2.1 葡萄糖最佳浓度
• 2.2 酵母浸提物最佳浓度
• 2.3 最佳初始pH值
• 25（5³）的正交实验设计'>2.4 L₂₅（5³）的正交实验设计
• 2HPO₄浓度对普鲁兰产量的影响'>2.5 无机盐K₂HPO₄浓度对普鲁兰产量的影响
• 2.6 无机盐NaCl浓度对普鲁兰产量的影响
• 4·7H₂O浓度对普鲁兰产量的影响'>2.7 无机盐MgSO₄·7H₂O浓度对普鲁兰产量的影响
• 4）₂SO₄浓度对普鲁兰产量的影响'>2.8 无机盐（NH₄）₂SO₄浓度对普鲁兰产量的影响
• 25（5⁴）的正交实验设计'>2.9 L₂₅（5⁴）的正交实验设计
• 2.10 发酵温度对普鲁兰产量的影响
• 3 讨论
• 3.1 葡萄糖和酵母浸提物最佳浓度及初始pH
• 3.2 最佳无机盐浓度
• 3.3 最佳温度
• 第四章 出芽短梗霉HP-2001产普鲁兰发酵过程
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌种:
• 1.2 试剂
• 1.2.1 斜面培养基
• 1.2.2 种子培养基
• 1.2.3 发酵培养基
• 1.3 种子制备方法
• 1.4 发酵方法
• 2 结果与分析
• 2.1 最佳通气量
• 2.1.1 不同通气量对pH影响
• 2.1.2 不同通气量对细胞干重的影响
• 2.1.3 不同通气量对残糖量的影响
• 2.1.4 不同通气量对普鲁兰多糖产量的影响
• 2.2 最佳搅拌转速
• 2.2.1 不同搅拌转速对pH影响
• 2.2.2 不同通气量对细胞干重的影响
• 2.2.3 不同搅拌转速对残糖量的影响
• 2.2.4 不同搅拌转速对普鲁兰多糖产量的影响
• 2.3 最佳罐内压力
• 2.3.1 不同罐内压力对pH影响
• 2.3.2 不同罐内压力对细胞干重的影响
• 2.3.3 不同罐内压力对残糖量的影响
• 2.3.4 不同罐内压力对普鲁兰多糖产量的影响
• 2.3.5 不同罐内压力对溶氧的影响
• 3 讨论
• 3.1 最佳通气量和搅拌转速
• 3.2 最佳罐内压力
• 小结与讨论
• 参考文献
• 致谢