以木薯渣为主料发酵生产果胶酶及其应用价值的研究

作     者：马玮超 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈五岭

授予年度：2016年

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：果胶酶 木薯渣 发酵 应用 黑曲霉 

摘      要：果胶酶是世界上生产、应用最广泛的蛋白酶种类之一,有很高的经济价值和应用潜力,广泛运用于食品、纺织、医疗等多个领域。为取得经济的果胶酶生产途径,同时拓宽木薯渣综合利用途径,小文研究了如何利用木薯渣为主料发酵生产果胶酶。首先,本文以一株筛选自腐败木薯渣中的可产果胶酶的黑曲霉为出发菌,经过紫外诱变,得到一株遗传稳定的高产单菌株PP-7。在pH=6,环境温度32℃C,接种量4%,添水量1g/g条件下,装瓶量12g,经72h发酵,产值可达14401 U/g。采用单因素实验和正交实验,得到PP-7产酶的最佳培养环境条件：加水量1.4g/g物料,pH值为5,接种量4%,装料量20g。各因素影响大小排序为：加水量pH值装料量接种量。最佳物料条件：豆饼粉：木薯渣比例3：7,硫酸铵含量4.8%,磷酸氢二钾含量0.8%,吐温80含量0.12%。各因素影响大小排序为：豆饼粉磷酸氢二钾硫酸铵吐温8O。32℃环境下,按最佳条件经过72h发酵,可得到21102.25U/g的单位酶活力产值。对自制果胶酶具有促进催化作用的金属离子是Ca2+、Mg2+、Fe2+,具有明显抑制催化作用的是Zn2+、Ba2+,几乎无影响的是Cu2+、Na+、K+。自制酶的最佳作用pH=4,pH在2-6时酶活力较高,pH=5时酶稳定性最高;在pH在2-5时保持较高pH稳定性。最适作用温度是50℃,30-50℃C时酶活性较高;热稳定性最高时是30℃C,在超过45℃后热稳定性迅速下滑。以猕猴桃为研究对象,尝试用自制酶提高其出汁率。各处理因素影响大小排序为：温度处理时间酶加量,最佳处理条件为：酶添加量0.3%,处理温度40℃C,处理时问120min。出汁率可达79.7%,比自然处理的52.5%提高了27.2%。以木薯渣为主料,选育适当菌株,合理调配条件,能够高效的生产具备较好应用价值的果胶酶。并同时拓宽木薯渣综合利用途径。