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利用重离子诱变选育高氮酵母菌及甜高粱汁发酵条件的优化

利用重离子诱变选育高氮酵母菌及甜高粱汁发酵条件的优化

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作者：马良西北大学

学位级别：硕士

酵母蛋白作为一种新型的营养产品,在食品、医药行业中需求量不断增大,由于含有多种人体必须氨基酸及小肽类物质,越来越受到消费者的青睐。据报道,目前应用的酵母粉粗蛋白含量约为40%-50%,用于生产酵母产品的原料多为粮食作物,直接影响... 详细信息

酵母蛋白作为一种新型的营养产品,在食品、医药行业中需求量不断增大,由于含有多种人体必须氨基酸及小肽类物质,越来越受到消费者的青睐。据报道,目前应用的酵母粉粗蛋白含量约为40%-50%,用于生产酵母产品的原料多为粮食作物,直接影响了其产量和成本。因此,人为提高菌体自身粗蛋白含量和以非粮作物代替粮食作为发酵原料提高酵母产品的工业化生产显得尤为重要。故本文拟通过对面包酵母菌株YB进行诱变,及对培养基提高酵母蛋白的生产量,得到如下结果： 1、本研究利用12C6+离子诱变技术对面包酵母菌株YB进行诱变,采用超声破壁结合考马斯亮蓝法进行筛选,得到一株粗蛋白含量达到55%以上的G1006酵母菌株,较出发菌株YB粗蛋白含量为42%提高了13%。 2、借助Minitab16.0,采用Plackett-Burman实验设计法及响应面分析法,为了对影响发酵培养基成分的3个显著的因子进行优化：即甜高粱汁、酵母抽提物和硫酸镁。得到优化发酵培养基为：甜高粱汁：16.00g/L、酵母抽提物：6.53g/L、硫酸镁：2.19g/L突变株G1006面包酵母生物量达到6.98g/L,出发菌株YB面包酵母菌生物量仅为5.15g/L比未进行优化时酵母生物量提高了1.83g/L。 3、以甜高粱汁作为原料,利用G1006酵母菌株及优化的发酵培养基,采用单批次及流加发酵技术,进行100L发酵罐生物量积累实验。单批次发酵,发酵液中含糖量为5250g,发酵时间30h,酵母生物量为23.8g/L,残糖为0.06%,酵母对糖得率为34%。流加发酵,发酵液中含糖量为4450g,通过对比三种不同的流加培养液,最终得出甜高粱汁液发酵条件：温度30℃、pH4.8;48h连续培养,生物量积累达到23.7g/L,糖转化率达到40%,发酵醪液中残糖为0.03%;流加发酵比单批次发酵对糖得率提高了6%,残糖降低了0.03%。在此基础上进行了1000L发酵罐实验,G1006酵母生物量积累达到31.5g/L,对糖的率达到42%。结论：G1006高氮酵母菌粗蛋白含量高,在工业化生产中具有较高的应用价值。甜高粱作为酵母生产原料,具有广阔的发展空间。

关键词：高氮酵母重离子诱变响应面法甜高粱汁

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