植物乳桿菌CHU-R中蝦青素提取工藝及產(chǎn)業(yè)化研究
發(fā)布時間：2021-04-15 11:44
蝦青素是一種含氧的類胡蘿卜素,是目前自然界中發(fā)現(xiàn)最強的抗氧化劑,具有抗腫瘤、抗衰老、預防心腦血管疾病等功能,在化妝品、保健品、藥品等行業(yè)具有廣闊的應用前景。由于其生物來源有限和提取困難等原因,市場價格昂貴。乳桿菌是益生菌家族的一員,經(jīng)誘導培育的植物乳桿菌CHU-R可以產(chǎn)生蝦青素等類胡蘿卜素,安全性高,具有很高的開發(fā)利用價值。本文將L.plantarum CHU-R作為一種新的蝦青素生物來源,在乙醇體系下發(fā)明了球磨破壁和超臨界（SCCO2）提取工藝,優(yōu)化了工藝參數(shù),并進行了產(chǎn)業(yè)化放大。（1）探究了轉(zhuǎn)速（Rs）、菌珠比（A）、醇菌比（B）、時間（C）、球磨珠（D）對破壁的影響,結(jié)果表明:在Rs=650 r/min、A=0.5、B=0.8、C=4 h、D為五種球磨珠混合的條件下,D50=100nm,破壁率Cd>98%,OD值達1.096。（2）采用單因素實驗考察了壓力（P）、溫度（T）、時間（t）、制粒比（R）、固容比（L）、含水量（H）對SCCO2提取的影響,并設(shè)計正交實驗對提取工藝進行了優(yōu)化,影響SCCO2...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
蝦青素市場趨勢[19]
第一章緒論15設(shè)計技術(shù)路線、利用多種表征手段對實驗結(jié)果進行分析，研究思路見圖1-4，具體研究內(nèi)容如下：（1）菌體破壁工藝優(yōu)化。利用立式行星球磨機對植物乳桿菌進行濕法破壁，乙醇作為破壁助劑，以粒度分布、細胞破壁率和總類蘿卜素OD值作為主要討論指標，設(shè)計實驗探究球磨機轉(zhuǎn)速、球磨時間、醇菌比、菌珠比等因素對破壁的影響。（2）SCCO2提取和蝦青素酯皂化工藝研究。利用超臨界CO2提取裝置對破壁乳桿菌進行提取，以總提取率、總類胡蘿卜素含量、蝦青素純度為主要討論指標，設(shè)計實驗探究提取時間、壓力、溫度、固容率等對提取的影響，并與傳統(tǒng)溶劑法進行比較；建立Uv-vis檢測總類胡蘿卜素和HPLC檢測游離蝦青素的方法，探究時間、溫度、堿濃度對皂化的影響。（3）蝦青素粗提物的純化鑒定及穩(wěn)定性研究。利用TLC篩選展開劑，經(jīng)柱層析進行梯度洗脫純化，收集主要色帶經(jīng)多種手段進行純度檢測，利用元素分析、Uv-vis、FT-IR、HPLC、HRMS、GC-MS等表征手段進行主要成分的鑒定；以總類胡蘿卜素OD值為主要討論指標，探究溫度、光照、溶劑、添加劑等對總類胡蘿卜素穩(wěn)定性的影響。（4）破壁提取放大試驗及產(chǎn)業(yè)化分析�；趯嶒炇医Y(jié)果指導放大試驗，設(shè)計、優(yōu)化生產(chǎn)方案，并進行產(chǎn)業(yè)化分析。圖1-4研究思路圖Fig.1-4Schematicofthisresearch
華南理工大學碩士學位論文20充分接觸。10min后，進行動態(tài)提齲重新打開高壓泵、閥V3，微微打開閥V5保持萃取釜壓力，當分離釜壓力到達6.5MPa時，打開閥V7，關(guān)閉閥V1，使CO2在管道內(nèi)循環(huán)提取，完成動態(tài)提取操作。動態(tài)提取過程中若出現(xiàn)參數(shù)偏離實驗設(shè)定值，需及時進行微調(diào)。若萃取釜和分離釜壓力都比設(shè)定值低，則關(guān)閉閥V7打開閥V1進行補氣，完成后進行CO2循環(huán)操作即可。一段時間后，打開分離釜閥門，收集提取物，充氮后密封置于-20oC冰箱保存。實驗結(jié)束，待萃取釜泄壓完全方可開釜，全程注意實驗安全。圖2-1裝置實物及流程示意圖1CO2鋼瓶；2流量計；3儲罐；4柱塞式壓縮泵；5熱油泵1；6萃取釜；7熱油泵2；8分離釜；9接收罐；10干燥室Fig.2-1Flowdiagramoftheprocess1CO2cylinder；2flowmeter；3storagetank；4pump；5hotoilpump1；6extractor；7hotoilpump2；8separationchamber；9collector；10dryingchamber2.3.5傳統(tǒng)有機溶劑提取方法取0.5g處理好的乳桿菌于10mL離心管，加入2mLDMSO在65oC下水浴90min，水浴完成后加入5mL丙酮，靜置提取20min后置于離心機以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，用注射器吸取上層清液并過0.22μm濾膜后注于1cm加蓋石英比色皿中，并以丙酮作為參比，用Uv-vis測在波長480nm下的OD值。設(shè)置三組平行。2.3.6蝦青素酯皂化和HPLC檢測方法2.3.6.1蝦青素酯皂化方法因蝦青素酯沒有標準品，需進行皂化處理使之變成游離蝦青素。參照國家標準GB/T31520-2015中雨生紅球藻蝦青素皂化和檢測方法，優(yōu)化流程見圖2-2。收集的SCCO2提取物有液相和油相，將兩相分離。向液相中加入石油醚（petroleumether,PE）富集有色
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物乳桿菌生理特性及益生功能研究進展[J]. 武萬強,王琳琳,趙建新,張灝,陳衛(wèi). 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(01)
[2]植物乳桿菌的生理功能和組學研究進展[J]. 曹承旭,郭晶晶,烏日娜,岳喜慶. 乳業(yè)科學與技術(shù). 2018(01)
[3]植物乳桿菌的研究進展[J]. 洪青,劉振民,吳正鈞,杭鋒. 乳業(yè)科學與技術(shù). 2017(06)
[4]雨生紅球藻規(guī)�；囵B(yǎng)技術(shù)的研發(fā)進展[J]. 蔡明剛,李峰. 廈門大學學報(自然科學版). 2016(05)
[5]發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素的研究進展[J]. 蔡俊,游智能. 食品科學. 2015(23)
[6]乳桿菌CHU-R蝦青素提純工藝研究[J]. 蹇華麗,宋光均,陳敏純,廖美德. 食品工業(yè). 2014(05)
[7]CHU-R菌株蝦青素穩(wěn)定性及抗氧化活性研究[J]. 蹇華麗,宋光均,陳敏純,廖美德. 中國食品添加劑. 2014(02)
[8]產(chǎn)蝦青素菌株CHU-R的鑒定及其培養(yǎng)條件優(yōu)化[J]. 陳敏純,廖美德. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2012(06)
[9]CHU-R菌株產(chǎn)蝦青素的發(fā)酵工藝研究[J]. 譚穎嫦,廖美德,秦鵬,夏楓耿. 現(xiàn)代食品科技. 2012(03)
[10]植物乳桿菌在人體腸道的益生特性[J]. 靳志強,王延樣. 中國乳品工業(yè). 2007(09)
本文編號：3139271
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
蝦青素市場趨勢[19]
第一章緒論15設(shè)計技術(shù)路線、利用多種表征手段對實驗結(jié)果進行分析，研究思路見圖1-4，具體研究內(nèi)容如下：（1）菌體破壁工藝優(yōu)化。利用立式行星球磨機對植物乳桿菌進行濕法破壁，乙醇作為破壁助劑，以粒度分布、細胞破壁率和總類蘿卜素OD值作為主要討論指標，設(shè)計實驗探究球磨機轉(zhuǎn)速、球磨時間、醇菌比、菌珠比等因素對破壁的影響。（2）SCCO2提取和蝦青素酯皂化工藝研究。利用超臨界CO2提取裝置對破壁乳桿菌進行提取，以總提取率、總類胡蘿卜素含量、蝦青素純度為主要討論指標，設(shè)計實驗探究提取時間、壓力、溫度、固容率等對提取的影響，并與傳統(tǒng)溶劑法進行比較；建立Uv-vis檢測總類胡蘿卜素和HPLC檢測游離蝦青素的方法，探究時間、溫度、堿濃度對皂化的影響。（3）蝦青素粗提物的純化鑒定及穩(wěn)定性研究。利用TLC篩選展開劑，經(jīng)柱層析進行梯度洗脫純化，收集主要色帶經(jīng)多種手段進行純度檢測，利用元素分析、Uv-vis、FT-IR、HPLC、HRMS、GC-MS等表征手段進行主要成分的鑒定；以總類胡蘿卜素OD值為主要討論指標，探究溫度、光照、溶劑、添加劑等對總類胡蘿卜素穩(wěn)定性的影響。（4）破壁提取放大試驗及產(chǎn)業(yè)化分析�；趯嶒炇医Y(jié)果指導放大試驗，設(shè)計、優(yōu)化生產(chǎn)方案，并進行產(chǎn)業(yè)化分析。圖1-4研究思路圖Fig.1-4Schematicofthisresearch
華南理工大學碩士學位論文20充分接觸。10min后，進行動態(tài)提齲重新打開高壓泵、閥V3，微微打開閥V5保持萃取釜壓力，當分離釜壓力到達6.5MPa時，打開閥V7，關(guān)閉閥V1，使CO2在管道內(nèi)循環(huán)提取，完成動態(tài)提取操作。動態(tài)提取過程中若出現(xiàn)參數(shù)偏離實驗設(shè)定值，需及時進行微調(diào)。若萃取釜和分離釜壓力都比設(shè)定值低，則關(guān)閉閥V7打開閥V1進行補氣，完成后進行CO2循環(huán)操作即可。一段時間后，打開分離釜閥門，收集提取物，充氮后密封置于-20oC冰箱保存。實驗結(jié)束，待萃取釜泄壓完全方可開釜，全程注意實驗安全。圖2-1裝置實物及流程示意圖1CO2鋼瓶；2流量計；3儲罐；4柱塞式壓縮泵；5熱油泵1；6萃取釜；7熱油泵2；8分離釜；9接收罐；10干燥室Fig.2-1Flowdiagramoftheprocess1CO2cylinder；2flowmeter；3storagetank；4pump；5hotoilpump1；6extractor；7hotoilpump2；8separationchamber；9collector；10dryingchamber2.3.5傳統(tǒng)有機溶劑提取方法取0.5g處理好的乳桿菌于10mL離心管，加入2mLDMSO在65oC下水浴90min，水浴完成后加入5mL丙酮，靜置提取20min后置于離心機以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，用注射器吸取上層清液并過0.22μm濾膜后注于1cm加蓋石英比色皿中，并以丙酮作為參比，用Uv-vis測在波長480nm下的OD值。設(shè)置三組平行。2.3.6蝦青素酯皂化和HPLC檢測方法2.3.6.1蝦青素酯皂化方法因蝦青素酯沒有標準品，需進行皂化處理使之變成游離蝦青素。參照國家標準GB/T31520-2015中雨生紅球藻蝦青素皂化和檢測方法，優(yōu)化流程見圖2-2。收集的SCCO2提取物有液相和油相，將兩相分離。向液相中加入石油醚（petroleumether,PE）富集有色
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物乳桿菌生理特性及益生功能研究進展[J]. 武萬強,王琳琳,趙建新,張灝,陳衛(wèi). 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(01)
[2]植物乳桿菌的生理功能和組學研究進展[J]. 曹承旭,郭晶晶,烏日娜,岳喜慶. 乳業(yè)科學與技術(shù). 2018(01)
[3]植物乳桿菌的研究進展[J]. 洪青,劉振民,吳正鈞,杭鋒. 乳業(yè)科學與技術(shù). 2017(06)
[4]雨生紅球藻規(guī)�；囵B(yǎng)技術(shù)的研發(fā)進展[J]. 蔡明剛,李峰. 廈門大學學報(自然科學版). 2016(05)
[5]發(fā)酵法生產(chǎn)蝦青素的研究進展[J]. 蔡俊,游智能. 食品科學. 2015(23)
[6]乳桿菌CHU-R蝦青素提純工藝研究[J]. 蹇華麗,宋光均,陳敏純,廖美德. 食品工業(yè). 2014(05)
[7]CHU-R菌株蝦青素穩(wěn)定性及抗氧化活性研究[J]. 蹇華麗,宋光均,陳敏純,廖美德. 中國食品添加劑. 2014(02)
[8]產(chǎn)蝦青素菌株CHU-R的鑒定及其培養(yǎng)條件優(yōu)化[J]. 陳敏純,廖美德. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2012(06)
[9]CHU-R菌株產(chǎn)蝦青素的發(fā)酵工藝研究[J]. 譚穎嫦,廖美德,秦鵬,夏楓耿. 現(xiàn)代食品科技. 2012(03)
[10]植物乳桿菌在人體腸道的益生特性[J]. 靳志強,王延樣. 中國乳品工業(yè). 2007(09)
本文編號：3139271
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