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酿酒酵母甘露聚糖的制备方法研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 酿酒酵母

1.1.1 酿酒酵母的分类及应用

1.1.2 酵母的细胞结构

1.1.3 酵母细胞壁

1.2 酿酒酵母甘露聚糖

1.2.1 甘露聚糖的组成与基本结构

1.2.2 甘露聚糖的生理功能

1.2.3 甘露聚糖的应用

1.2.4 酿酒酵母甘露聚糖的制备

1.3 课题的研究背景及意义

1.4 课题的主要研究内容

第2章 高甘露聚糖酿酒酵母的培养

2.1 材料与方法

2.1.1 试剂与材料

2.1.2 仪器与设备

2.1.3 菌种及培养基

2.1.4 实验方法

2.1.5 分析方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 高产菌株的筛选

2.2.2 培养条件对酿酒酵母KD10甘露聚糖含量的影响

2.2.4 发酵培养条件的优化

2.3 本章小结

第3章 酵母细胞壁的预处理方法研究

3.1 材料与方法

3.1.1 菌种

3.1.2 试剂与材料

3.1.3 仪器与设备

3.1.4 培养基

3.1.5 试验方法

3.1.6 分析方法

3.2 结果与分析

3.2.1 不同预处理方法的比较

3.2.2 高温预处理研究

3.3 本章小结

第4章 甘露聚糖的提取与精制

4.1 材料与方法

4.1.1 试剂与材料

4.1.2 仪器与设备

4.1.3 菌种与培养基

4.1.4 试验方法

4.1.5 分析方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 影响甘露聚糖提取的因素研究

4.2.2 分级醇沉

4.2.3 甘露聚糖粗糖的精制

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢

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摘要

酵母甘露聚糖存在于酵母细胞壁的外层,约占酵母细胞壁干重的40%,是一类具有显著生理活性的微生物多糖。甘露聚糖具有增强免疫力,吸附霉菌毒素,抗肿瘤,抗氧化,降血脂,抗辐射等功能,广泛应用于保健食品、医药和饲料工业。本课题研究了高甘露聚糖酿酒酵母的发酵培养条件、酵母细胞壁预处理方法、甘露聚糖提取及精制工艺,主要研究结果如下:
  高甘露聚糖酿酒酵母的培养。不同酿酒酵母菌株的细胞甘露聚糖含量差别很大,在所筛选的10株酿酒酵母中,菌株KD10甘露聚糖含量最高。静止期酵母细胞的甘露聚糖含量高于对数期。与葡萄糖相比,葡萄糖+乳糖为碳源时可显著提高甘露聚糖含量。同酵母浸粉相比,酵母浸粉与蛋白胨复合作氮源时,甘露聚糖含量稍有增加,且菌体生长好于酵母浸粉单独做氮源。碳氮比较低时,有利于甘露聚糖的合成。叶酸明显促进了酿酒酵母KD10甘露聚糖的合成。渗透胁迫以及酒精胁迫使得细胞甘露聚糖含量上升。酿酒酵母KD10的最佳培养基为:37.5 g/L葡萄糖、12.5 g/L乳糖、37.5 g/L酵母浸粉、37.5 g/L蛋白胨、0.3 g/L磷酸二氢钾、0.3 g/L磷酸氢二钾、0.5g/LMgSO4。
  酵母细胞壁的预处理方法研究。在适宜的自溶条件(pH6.0、水浴温度55℃、保温时间40 h)下,酵母KD10甘露聚糖释放率为15.85%。采用蜗牛酶处理酵母细胞,甘露聚糖释放率非常低,仅为0.31%。121℃高温处理酵母细胞可大量释放甘露聚糖。与高温短时处理(121℃、30 min)相比,自溶+高温处理、机械破壁+高温处理可显著提高甘露聚糖释放率,但与高温长时处理(121℃、2h)相比,它们的甘露聚糖释放率差异并不显著。酿酒酵母高温处理的适宜条件为:菌悬液浓度15%,pH7.0,处理温度121℃,处理时间10h,其甘露聚糖释放率达95.89%。
  甘露聚糖的提取与纯化。甘露聚糖上清液浓缩倍数、乙醇浓度对甘露聚糖提取影响显著。随着醇沉温度的升高,甘露聚糖粗糖产量逐渐降低。醇沉pH对甘露聚糖提取影响不显著。醇沉时间为0.25~10 h时,甘露聚糖粗糖产量和纯度几乎没有差异。当醇沉时间超过10h时,甘露聚糖产量明显下降。适宜的甘露聚糖醇沉工艺条件为:上清液浓缩倍数6,pH7.0,醇沉温度4℃,乙醇浓度90%,时间1h。所制备的甘露聚糖纯度和产量分别22.24%和92.60 mg/g。采用分级醇沉的方法可制备不同纯度的甘露聚糖。甘露聚糖粗糖经过截留分子量3500、7500、14000的透析袋膜分离后,其纯度明显提高,其中截留分子量3500的透析袋效果最好,甘露聚糖纯度达到36.89%,比未处理的提高了65.87%。

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