甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖及其在芒果常温保鲜中的应用研究

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茁霉多糖(Pullulan)是出芽短梗霉利用糖发酵产生的一种胞外多糖,具有极好的成膜、成纤维、阻气、粘接、易加工、无毒性等特性,是微生物多糖中最令人瞩目的多糖之一。本文以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)As3.3984作为甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖的生产菌株,对甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖可行性、出芽短梗霉As3.3984的生长曲线、甘蔗糖蜜合成茁霉多糖发酵条件、发酵动力学过程、多糖膜电镜结构及在芒果常温保鲜中的应用等方面进行了系统地研究。 甘蔗糖蜜含丰富的可发酵的碳源和氮源等营养成分,可以用来发酵合成茁霉多糖,但发酵条件需要优化。经甘蔗糖蜜耐受性试验表明:发酵液中甘蔗糖蜜的浓度不宜超过200g/L。测定出芽短梗霉菌As3.3984的生长曲线,认为发酵种子液的菌龄以12-18h为佳。 经比较研究发现,蒽酮法较适合茁霉多糖的检测,该方法的平均相对误差为0.6%,具有较好的准确性。 为了探讨甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖的初始条件,本研究以生物量和多糖产量为依据,确定以甘蔗糖蜜作为发酵合成茁霉多糖的初始发酵培养基,该发酵培养基是经预处理后的甘蔗糖蜜质量浓度为120g/L时,硫酸铵质量浓度0.4g/L,硫酸镁质量浓度1.0g/L,氯化钼质量浓度0.4g/L,发酵初始pH为5.5。研究结果表明甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖的生物合成条件是:接种量为15%,发酵温度为30℃,在充足供氧的条件下发酵时间为144h。 通过研究等pH法发酵技术对合成多糖的影响发现等pH发酵技术可提高多糖合成量,缩短发酵时间24h,最大合成量可到25.09g/L。 采用Logistic equation模型和Luedeking-piret方程对茁霉多糖发酵进行了较好的理论描述。通过研究建立了出芽短梗霉As3.3984生长、茁霉多糖周文化2仪冈甘蔗糖蜜为原料发醉合成茁霉多特及其在芒果常温保鲜中的应用研究合成和底物(糖蜜)消耗相关的动力学模型参数,阐述了茁霉多糖的动力学特征 红外光谱表明:发酵合成的多糖的结构与茁霉多糖标准品一样。 电镜观察表明:多糖形成的网状结构膜可涂覆在芒果表面,可以封闭芒果表面气孔。 根据测定采后芒果呼吸作用产生的C02浓度(分压)的变化,建立了芒果呼吸动力学方程式为RcoZ=0.33lly,.9l‘2(未经涂膜处理)和Rco2==6.15xxo‘ZlyZ·2723(经涂膜处理)。 实验表明:茁霉多糖膜在适宜的浓度下与聚乙烯薄膜协同作用对芒果外部感官和内部品质有一定的影响,其中经3%多糖涂膜处理的芒果贮藏效果最佳。
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