全质马铃薯制备葡萄糖酸铵生产工艺及产品应用研究

发布时间：2020-06-09 21:32

【摘要】：本研究是以全质马铃薯(春薯3号)为原料,采用多酶法的生产工艺制备葡萄糖酸铵。本文目的是通过研究多酶法催化葡萄糖酸铵的生产工艺,来优化葡萄糖酸铵的生产条件,确定酶法生产葡萄糖酸铵的最佳工艺参数,为葡萄糖酸铵的规模化生产提供一条简单可行,价格低廉,产品纯度较高的生产工艺路线,从而为葡萄糖酸铵的大规模生产奠定基础。本文主要涵盖了生产工艺制定,工艺参数优化,葡萄糖酸铵产品的应用开发等方面。本论文的研究内容主要分为以下几个方面:(1)首先对全质马铃薯原料的成分进行分析,本研究中所用马铃薯原料的淀粉含量为12.5%,在250 mL三角瓶中配制淀粉浓度6%的马铃薯溶液进行实验,在此基础上分别研究了马铃薯淀粉液化和糖化过程反应温度、反应时间、反应pH、淀粉酶以及糖化酶的加入量对葡萄糖产量的影响。确定了马铃薯淀粉液化和糖化的最佳工艺参数:α-淀粉酶的加入量为75 U/g,液化温度为90℃,液化时间为10 min;糖化温度为60℃,糖化时间30 h,糖化酶的加入量为200 U/g,反应pH为4.0。(2)在最佳的液化和糖化条件下,葡萄糖的产量为62 g/L,之后在5 L发酵罐中进行放大反应,转化过程中加入7.4 g葡萄糖氧化酶和3.5 g过氧化氢酶,通入20%氨水进行葡萄糖酸铵的转化,整个转化过程中,温度保持为37℃,溶液的pH值维持在6.8-7.0左右,通气量为1 vvm,最终得到的葡萄糖酸铵的产量为60 g/L。(3)将制备的葡萄糖酸铵溶液进行浓缩处理,之后冷却、结晶,葡萄糖酸铵晶体进行干燥处理,对葡萄糖酸铵的组分进行分析,葡萄糖酸铵纯度为95%以上,氮含量为6.6%,碳含量为33.7%,硫含量为0.1%,氢含量为6.9%,干燥失重≤2.0%,硫酸盐,氯化物以及重金属盐含量均符合葡萄糖酸盐的行业标准。(4)比较葡萄糖酸铵对不同浓度的NaCl胁迫下玉米幼苗的生长及生理特性的影响,除120 mM NaCl溶液0 mM葡萄糖酸铵和5 mM碳酸铵处理组外,其它处理下种子的发芽率均在80%以上;在120 mM NaCl溶液下,10 mM葡萄糖酸铵处理组的玉米幼苗叶绿素含量分别比0 mM葡萄糖酸铵和5 mM碳酸铵处理组的幼苗增加135.8%和133.1%。与无葡萄糖酸铵和含碳酸铵的处理组比较,葡萄糖酸铵处理的玉米幼苗具有低的Na~+含量、较高的叶绿素含量、较高的CAT和POD活性。与同一NaCl浓度下无葡萄糖酸铵处理组相比,葡萄糖酸铵处理的玉米幼苗初生根的根系总尺寸、主根长度和侧根数量有所减少。相同NaCl浓度下,葡萄糖酸铵处理的玉米幼苗根系平均直径和根系活力显著高于无葡萄糖酸铵处理组,此外葡萄糖酸铵处理幼苗的根系总尺寸、初生根长和侧根数均高于碳酸铵处理的玉米幼苗。
【图文】：

工艺流程图,葡萄糖酸,马铃薯,工艺流程图

之后与其它金属盐溶液反生中和反应制备葡萄糖酸盐。葡萄糖酸铵具体的生产工艺流程如图2.2 所示。图 2.2 马铃薯制备葡萄糖酸铵的工艺流程图Fig.2.2 The process flow chart for the preparation of ammonium glucose from potato

α-淀粉酶,经济效益,葡萄糖酸,淀粉酶

第 2 章马铃薯制备葡萄糖酸铵工艺条件的确定越有利于葡萄糖产量的提高，尽管随着 α-淀粉酶量的增加，产但是淀粉酶并不是无限制的增加的，，到达一定程度后这种变化会超过一定的量以后，淀粉酶的加入只会造成酶的浪费。因此，淀维持在一个恰当的比例，通过实验条件摸索，就其经济效益而言量为 75 U/g，比较适宜于工业生产，有较高的经济效益，因此中淀粉酶的加入量为 75 U/g。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ226.31

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