【摘要】：韋蘭膠(Welan Gum)是鞘氨醇單胞菌(Sphingomomassp.)發(fā)酵產(chǎn)生的一種酸性陰離子胞外多糖,具有優(yōu)良的流變性、穩(wěn)定性、增稠性和懸浮性,這使得它在食品、水泥和石油工業(yè)中備受青睞。然而,目前韋蘭膠發(fā)酵生產(chǎn)還存在著傳氧困難、成本高的問(wèn)題。甘蔗糖蜜作為廣西特色生物質(zhì)資源,不僅價(jià)格低廉、營(yíng)養(yǎng)豐富而且已在發(fā)酵工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。因此,若能夠利用甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)韋蘭膠,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源的高值化利用,將為韋蘭膠的高效低成本生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。本文以Sphingomonas paucimobili FM01為出發(fā)菌株,以高效生產(chǎn)韋蘭膠為目標(biāo),開(kāi)展糖蜜預(yù)處理、培養(yǎng)條件優(yōu)化、結(jié)構(gòu)表征、流變性質(zhì)等相關(guān)研究。主要研究結(jié)果如下:1.分別考察了六種糖蜜預(yù)處理方法對(duì)韋蘭膠發(fā)酵的影響。其中,對(duì)糖蜜膠體、灰分、重金屬元素清除效果最好的為磷酸加絮凝劑助清法,其次為活性炭結(jié)合硅藻土法。利用磷酸加絮凝劑助清法處理糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)韋蘭膠相較未處理糖蜜產(chǎn)量提高了38%。2.考察了培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件對(duì)韋蘭膠發(fā)酵的影響:(1)單因素優(yōu)化后得到最佳營(yíng)養(yǎng)條件:糖蜜糖濃度60 g·L~(-1),牛肉膏6g·L~(-1),磷酸二氫鉀3 g·L~(-1)、硫酸鎂0.5 g·L~(-1),氯化鈉1 g·L~(-1)。(2)單因素實(shí)驗(yàn)得到最佳培養(yǎng)條件:搖床250r/min;裝液量75mL/500mL;培養(yǎng)溫度30℃。以此上述發(fā)酵條件進(jìn)行72 h發(fā)酵驗(yàn)證,得到韋蘭膠產(chǎn)量為26.31 g·L~(-1),比優(yōu)化前提高了64%。3.(1)考察了四種氧載體以及H_2O_2對(duì)糖蜜韋蘭膠發(fā)酵的影響,當(dāng)H_2O_2濃度為15mmol/L,添加時(shí)間為48h時(shí)獲得最大韋蘭膠產(chǎn)量31.22g·L~(-1)。(2)考察了煙酸、檸檬酸、尿嘧啶對(duì)糖蜜韋蘭膠發(fā)酵的影響,當(dāng)煙酸添加量為4 mg· L~(-1)時(shí),相比對(duì)照組提高了4.47%,達(dá)到了33.93 g·L~(-1);而尿嘧啶和檸檬酸均對(duì)韋蘭膠合成有抑制作用。在最優(yōu)條件進(jìn)行72 h發(fā)酵驗(yàn)證,得到韋蘭膠產(chǎn)量為37.65 g·L~(-1)。4.(1)對(duì)糖蜜韋蘭膠和蔗糖韋蘭膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果表明:兩種韋蘭膠分子鍵型一致;蔗糖韋蘭膠四種單糖摩爾比為甘露糖:鼠李糖:葡萄糖醛酸:葡萄糖=1:33.65:3.24:21.09;糖蜜韋蘭膠七種單糖摩爾比為甘露糖:鼠李糖:葡萄糖醛酸:葡萄糖:半乳糖:木糖:阿拉伯糖=1:11.17:2.83:6.88:2.17:1.04:2.27;掃描電鏡顯示蔗糖韋蘭膠與糖蜜韋蘭膠由粗長(zhǎng)片狀尾部撕裂成若干個(gè)細(xì)絲狀,形成細(xì)長(zhǎng)絲狀、緊密聚集的空間結(jié)構(gòu)。(2)對(duì)兩種韋蘭膠溶液進(jìn)行流變性質(zhì)研究。通過(guò)振幅掃描確定應(yīng)變?yōu)?0%;在15 Hz內(nèi)兩種韋蘭膠溶液的存儲(chǔ)模量大于損耗模量,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;在升溫過(guò)程中兩種韋蘭膠溶液存儲(chǔ)模量和損耗模量降低;在2%-10%氯化鈉、氯化鉀的條件下兩種韋蘭膠溶液流變性質(zhì)穩(wěn)定;pH 6-9范圍內(nèi)對(duì)兩種韋蘭膠溶液的剪切黏度影響不大,但在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下,兩種韋蘭膠溶液的剪切黏度略有下降。
【圖文】：

因此，開(kāi)發(fā)一種利用廉價(jià)碳源合成韋蘭膠的生物策略是非常迫切的。逡逑蜜作為發(fā)酵底物的優(yōu)勢(shì)逡逑１）廣西產(chǎn)量多、價(jià)格低廉。廣西壯族自治區(qū)是我國(guó)的糖業(yè)生產(chǎn)基地、集散地和交逡逑，其產(chǎn)糖量占全國(guó)產(chǎn)量的６０％以上，據(jù)廣西糖業(yè)發(fā)展辦公室統(tǒng)計(jì)２０１７－２０１８年廣逡逑種植面積為１１４０萬(wàn)畝，產(chǎn)糖量５６０－６００萬(wàn)噸，種植面積同比增長(zhǎng)了邋５％，，產(chǎn)糖量逡逑長(zhǎng)６％－９％，甘蔗漲勢(shì)喜人。不僅如此，廣西還建設(shè)了邋“雙高”（高產(chǎn)高糖）糖料逡逑建設(shè)，使得基地中每噸甘蔗可以節(jié)約６０元成本，若按《糖料蔗主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)發(fā)展逡逑進(jìn)行，在２０２０年廣西糖料蔗種植成本將會(huì)節(jié)約１５０元／噸。糖蜜作為糖業(yè)的副產(chǎn)逡逑在廣西的產(chǎn)量每年也能達(dá)到１．８Ｘ１０６噸以上，但價(jià)格只有３００－４００元／噸［４（）］。糖業(yè)逡逑經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，若將糖蜜直接應(yīng)用，其附加價(jià)值低，收益�。郏矗保荩欢蒙锇l(fā)逡逑蜜轉(zhuǎn)化為高價(jià)值產(chǎn)品，不僅可以解決廣西制糖產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物利用的問(wèn)題，還可以提逡逑的附加價(jià)值，從環(huán)保和長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，都具有可持續(xù)性。逡逑

糖母液用超純水定容至５０ｍＬ，得到的混糖濃度分別為：５、１０、２０、４０ｒｎｇ／ｍＬ的混糖逡逑標(biāo)準(zhǔn)溶液，�。冲澹恚谈鳚舛葮�(biāo)準(zhǔn)液加７ｍＬ乙醇，針孔式０．２２邋ｐｍ水膜過(guò)濾，于液相樣品逡逑瓶中。以峰面積為橫坐標(biāo)，以糖濃度為縱坐標(biāo)，果糖、葡萄糖、蔗糖標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖２－１逡逑所示。逡逑液相色譜條件：檢測(cè)器為示差檢測(cè)器；色譜柱：ＺＯＲＢＡＸＮＦｂ柱（４．６ｘ２５０ｍｍ，逡逑５嘩）；柱溫３０°Ｃ；流動(dòng)相為８０％乙腈和２０％超純水，流速為ｌ．ＯｍＬ＇ｍｉｎ－１，進(jìn)樣量２０逡逑｜ｘＬ0逡逑１５逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ281;TQ920.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曹雪梅;;在師徒結(jié)對(duì)中一起成長(zhǎng)[J];廣西教育;2007年34期

2 張恒;;韋蘭:16個(gè)孩子的“警察媽媽”[J];當(dāng)代貴州;2016年30期

3 吉武科;趙雙枝;董學(xué)前;張彥昊;;新型微生物胞外多糖-韋蘭膠的研究進(jìn)展[J];中國(guó)食品添加劑;2011年01期

4 郭建軍;李建科;陳芳;趙燕;霍樹(shù)春;高煒麗;;韋蘭膠的特性、生產(chǎn)和應(yīng)用研究進(jìn)展[J];中國(guó)食品添加劑;2008年02期

5 郭建軍;李建科;陳琳;王淑琴;陳德龍;趙燕;;韋蘭膠生產(chǎn)菌的選育[J];食品工業(yè)科技;2009年02期

6 陳麗純;;矛盾與抗?fàn)帯庾x《純真年代》中的梅·韋蘭[J];湖北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版);2017年04期

7 趙燕;陳芳;李建科;廖斌;涂勇剛;;微生物多糖韋蘭膠生產(chǎn)工藝優(yōu)化[J];食品科學(xué);2010年23期

8 吉武科;趙雙枝;嚴(yán)希海;徐桂英;;韋蘭膠與黃原膠流變性比較研究[J];化學(xué)與生物工程;2011年10期

9 陳芳;李建科;徐昶;;新型微生物多糖—韋蘭膠的流變特性影響因素研究[J];食品科學(xué);2007年09期

10 郭建軍;李建科;陳芳;趙燕;霍樹(shù)春;高煒麗;;黃原膠和韋蘭膠混膠黏度的影響因素研究[J];食品科學(xué);2007年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 周Z

本文編號(hào)：2709137