【摘要】：本研究是以全質(zhì)馬鈴薯(春薯3號)為原料,采用多酶法的生產(chǎn)工藝制備葡萄糖酸銨。本文目的是通過研究多酶法催化葡萄糖酸銨的生產(chǎn)工藝,來優(yōu)化葡萄糖酸銨的生產(chǎn)條件,確定酶法生產(chǎn)葡萄糖酸銨的最佳工藝參數(shù),為葡萄糖酸銨的規(guī)模化生產(chǎn)提供一條簡單可行,價格低廉,產(chǎn)品純度較高的生產(chǎn)工藝路線,從而為葡萄糖酸銨的大規(guī)模生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。本文主要涵蓋了生產(chǎn)工藝制定,工藝參數(shù)優(yōu)化,葡萄糖酸銨產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)等方面。本論文的研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面:(1)首先對全質(zhì)馬鈴薯原料的成分進行分析,本研究中所用馬鈴薯原料的淀粉含量為12.5%,在250 mL三角瓶中配制淀粉濃度6%的馬鈴薯溶液進行實驗,在此基礎(chǔ)上分別研究了馬鈴薯淀粉液化和糖化過程反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)pH、淀粉酶以及糖化酶的加入量對葡萄糖產(chǎn)量的影響。確定了馬鈴薯淀粉液化和糖化的最佳工藝參數(shù):α-淀粉酶的加入量為75 U/g,液化溫度為90℃,液化時間為10 min;糖化溫度為60℃,糖化時間30 h,糖化酶的加入量為200 U/g,反應(yīng)pH為4.0。(2)在最佳的液化和糖化條件下,葡萄糖的產(chǎn)量為62 g/L,之后在5 L發(fā)酵罐中進行放大反應(yīng),轉(zhuǎn)化過程中加入7.4 g葡萄糖氧化酶和3.5 g過氧化氫酶,通入20%氨水進行葡萄糖酸銨的轉(zhuǎn)化,整個轉(zhuǎn)化過程中,溫度保持為37℃,溶液的pH值維持在6.8-7.0左右,通氣量為1 vvm,最終得到的葡萄糖酸銨的產(chǎn)量為60 g/L。(3)將制備的葡萄糖酸銨溶液進行濃縮處理,之后冷卻、結(jié)晶,葡萄糖酸銨晶體進行干燥處理,對葡萄糖酸銨的組分進行分析,葡萄糖酸銨純度為95%以上,氮含量為6.6%,碳含量為33.7%,硫含量為0.1%,氫含量為6.9%,干燥失重≤2.0%,硫酸鹽,氯化物以及重金屬鹽含量均符合葡萄糖酸鹽的行業(yè)標準。(4)比較葡萄糖酸銨對不同濃度的NaCl脅迫下玉米幼苗的生長及生理特性的影響,除120 mM NaCl溶液0 mM葡萄糖酸銨和5 mM碳酸銨處理組外,其它處理下種子的發(fā)芽率均在80%以上;在120 mM NaCl溶液下,10 mM葡萄糖酸銨處理組的玉米幼苗葉綠素含量分別比0 mM葡萄糖酸銨和5 mM碳酸銨處理組的幼苗增加135.8%和133.1%。與無葡萄糖酸銨和含碳酸銨的處理組比較,葡萄糖酸銨處理的玉米幼苗具有低的Na~+含量、較高的葉綠素含量、較高的CAT和POD活性。與同一NaCl濃度下無葡萄糖酸銨處理組相比,葡萄糖酸銨處理的玉米幼苗初生根的根系總尺寸、主根長度和側(cè)根數(shù)量有所減少。相同NaCl濃度下,葡萄糖酸銨處理的玉米幼苗根系平均直徑和根系活力顯著高于無葡萄糖酸銨處理組,此外葡萄糖酸銨處理幼苗的根系總尺寸、初生根長和側(cè)根數(shù)均高于碳酸銨處理的玉米幼苗。
【圖文】：

之后與其它金屬鹽溶液反生中和反應(yīng)制備葡萄糖酸鹽。葡萄糖酸銨具體的生產(chǎn)工藝流程如圖2.2 所示。圖 2.2 馬鈴薯制備葡萄糖酸銨的工藝流程圖Fig.2.2 The process flow chart for the preparation of ammonium glucose from potato

第 2 章 馬鈴薯制備葡萄糖酸銨工藝條件的確定越有利于葡萄糖產(chǎn)量的提高，盡管隨著 α-淀粉酶量的增加，產(chǎn)但是淀粉酶并不是無限制的增加的，，到達一定程度后這種變化會超過一定的量以后，淀粉酶的加入只會造成酶的浪費。因此，淀維持在一個恰當?shù)谋壤ㄟ^實驗條件摸索，就其經(jīng)濟效益而言量為 75 U/g，比較適宜于工業(yè)生產(chǎn)，有較高的經(jīng)濟效益，因此中淀粉酶的加入量為 75 U/g。
【學位授予單位】：齊魯工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ226.31

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本文編號：2705290