啤酒酵母菌降解苏氨酸母液总糖工艺的建立

发布时间：2020-05-29 08:19

【摘要】：苏氨酸是人体必需氨基酸之一,有缓解人体疲劳,促进生长发育的作用。广泛用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面,特别是在饲料添加剂方面用量增长快速。随着发酵工艺的发展,以淀粉等糖质为主要原料,经微生物深层发酵、提取、精制而成L-苏氨酸的发酵技术得到广泛应用。但是L-苏氨酸结晶料提取成品后剩余的母液处理难度大,成为制约生产的因素。目前主要使用直接浓缩、结晶、提取等环节回收L-苏氨酸的方法处理母液,因为母液含糖量高,存在结晶困难,收率低的情况。本论文研究啤酒酵母菌利用L-苏氨酸母液中还原性糖发酵,降低母液内残留的总糖含量,而改良母液。使母液浓缩时更易结晶,进而提高母液回收制得的结晶料产量,以提高母液回收制得的L-苏氨酸总成品收率,建立母液处理工艺。本研究对啤酒酵母菌培养的发酵参数进行了筛选,首先对接种量进行筛选,分别在啤酒酵母菌接种量为0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%时检测还原糖及总糖含量,确定最佳啤酒酵母菌接种量为1%;确定最佳接种量后,本研究对最佳培养温度进行筛选,分别在培养温度为30℃、31℃、32℃、33℃、34℃条件下检测还原糖及总糖含量,确定最佳培养温度为32℃;进一步在最佳接种量,最佳培养温度确定的前提下,分别培养12hr、15hr、18hr、21hr、24hr后检测还原糖及总糖含量,确定最佳培养时间为18hr。然后本研究在最佳培养条件下(啤酒酵母菌接种量为1%、培养温度为32℃、培养时间为18hr)发酵的母液与未发酵母液做收率对比试验,结果显示前者比后者通过浓缩、结晶、提取等环节制成的L-苏氨酸成品收率提高约6.27%。以上结果表明建立了啤酒酵母菌降解L-苏氨酸母液总糖的工艺,此工艺提高了L-苏氨酸母液浓缩、结晶、提取制成L-苏氨酸成品的收率,从而实现降低生产成本、降低能耗、减少污染物排放、保护环境的目的。
【图文】：

L-苏氨酸,对比数据,母液,成品

分离、浓缩、结晶、提取后，剩余滤液的苏氨酸含量存在显著差异，前者含量（17.11±0.04）g/dL，后者含量为（9.5±0.03）g/dL。发酵后 L-苏氨酸母液的结料过滤效果较好。未发酵 L-苏氨酸母液成品与发酵后 L-苏氨酸母液成品重量存在显著性异，前者重量为（20400±0.04）g，后者重量为（21828±0.03）g。回收成品后进行含量检测，符合国标标准规定，未发酵 L-苏氨酸母液成与发酵后 L-苏氨酸母液成品的含量无显著性差异，前者含量为（98.91%±0.02）%后者含量为（98.95%±0.02）%，含量高于 98.5%。未发酵 L-苏氨酸母液成品与发酵后 L-苏氨酸母液成品的收率存在显著性异，前者含量为（85.25%±0.04）%，后者重量为（91.52%±0.03）%。如图 2.2 所示：未发酵 L-苏氨酸母液浓缩、结晶、提取制成 L-苏氨酸成的收率为 85.25%，发酵后 L-苏氨酸母液经过菌体分离、浓缩、结晶、提取制L-苏氨酸成品的收率为 91.52%。

苏氨酸,L-苏氨酸,收率,母液

图 2.3 未发酵母液与发酵后母液的苏氨酸收率Fig. 2.3 The threonine yield of the mother liquor and the untreated mother l2.4 讨论未发酵的 L-苏氨酸母液与经过啤酒酵母菌在最佳培养条件下发酵后了总糖的 L-苏氨酸母液对比，在浓缩、结晶、提取等环节制成 L-苏氨酸处理过程中，未发酵母液因糖含量高，结晶效果不好，在提取环节中有大苏氨酸成品在剩余滤液中无法分离出来。经过啤酒酵母菌发酵，降解总糖的 L-苏氨酸母液，制成的 L-苏氨酸率较高,达到了（91.52%±0.03）%，远高于未发酵 L-苏氨酸母液直接提取L-苏氨酸成品的收率（85.25%±0.04）%。实验表明用啤酒酵母菌降解 L-苏母液总糖，再提取 L-苏氨酸的方法具有一定可行性。提高收率约 6.27%，，利润空间。通过此研究可以确定啤酒酵母菌的降解总糖作用在 L-苏氨酸母液回
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ920.1

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