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发酵法生产γ-亚麻酸油脂工艺研究

作　者: 万吉林
导　师: 张晓昱
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物化工
关键词: γ-亚麻酸（GLA）刺孢小克银汉霉发酵工艺优化亚临界萃取
分类号: TQ645.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

γ-亚麻酸（GLA）属于十八碳三烯酸，是人体必需脂肪酸。目前市面上的γ-亚麻酸大部分来源于植物提取，因γ-亚麻酸来源及产量的局限性，导致其生产成本居高不下。因此低成本生产γ-亚麻酸成为国内外研究重点及热点。本文在现有的实验室摇床研究结果基础上，重点展开菌株FR3在10L发酵罐和5t发酵罐中的发酵工艺、菌丝体油脂亚临界萃取工艺与GLA的理化性质及油脂抗氧化等研究。旨在利用廉价的土豆打浆液培养刺孢小克银汉霉(Cunninghamella echinulata，编号FR3)低成本获取GLA。对菌株FR3在10L发酵罐中的发酵工艺参数进行了研究，研究结果为：搅拌转速为100r/min，发酵pH为5.0，培养温度为25℃，通气量为500L/h；从第三天开始连续补加30%葡萄糖溶液，使第七天发酵结束时总糖量达到5%。通过上述参数控制，最终获得菌丝体生物量为34.64g/L，油脂产量为10.86g/L，GLA产量为1270mg/L，较优化前分别提高了25.10%、35.54%、71.16%。进一步在5t发酵罐中进行放大工艺研究，研究结果为：最适通气量为180m3/h；控制50L种子罐和500L扩增罐的初始pH为5.0；利用液体过滤器从开始连续补加20%葡萄糖溶液，使第七天发酵结束时总糖量达到5%。通过上述5t发酵罐发酵参数控制，最终获得菌丝体生物量为32.54g/L，油脂产量为10.45g/L，GLA产量为1236mg/L，基本达到了10L发酵罐的发酵水平。对从发酵罐中收获的菌丝体进行了丁烷亚临界萃取工艺研究，获得了最佳提取工艺：（1）热压预处理工艺：热压温度70℃，菌丝体含水率8.36%，油饼厚度控制2mm；（2）亚临界萃取工艺：萃取温度44℃，料液比0.075，萃取时间11.3h。在上述提取条件下，GLA提取得率达到32.56mg/g干菌丝体。对获得的GLA进行稳定性及抗氧化实验，结果表明：高温、紫外线和光照对油脂中GLA均具有一定的破坏作用；天然抗氧化剂VC和迷迭香提取物对油脂的氧化反应有一定的抑制作用，并发现在国家标准规定用量范围内，抗氧化剂用量越大，其抗氧化效果越好。通过本文研究，在反应器水平上实现了廉价原料的微生物发酵生产GLA，为GLA的产业化生产提供了重要的技术工艺参数。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-22
  1.1 GLA 的结构，性质及生理功能  10-11
  1.2 GLA 生产现状  11
  1.3 微生物法生产 GLA 的研究现状  11-17
  1.4 油脂的氧化机理及抗氧化剂抗氧化机理研究  17-19
  1.5 GLA 的应用研究进展  19
  1.6 本文立题依据与研究内容  19-22
2 GLA发酵放大工艺研究  22-42
  2.1 引言  22
  2.2 材料与方法  22-29
  2.3 结果与分析  29-41
  2.4 小结  41-42
3 亚临界萃取菌丝体GLA油脂工艺研究  42-57
  3.1 引言  42
  3.2 材料与方法  42-46
  3.3 结果与分析  46-56
  3.4 小结  56-57
4 GLA稳定性及抗氧化研究  57-65
  4.1 引言  57
  4.2 材料与方法  57-59
  4.3 结果与分析  59-64
  4.4 小结  64-65
5 结论与展望  65-66
  5.1 结论  65
  5.2 展望  65-66
致谢  66-68
参考文献  68-74
附录1 攻读学位期间发表的论文  74-75
附录2 论文所用主要药品及设备目录  75-76

发酵法生产γ-亚麻酸油脂工艺研究

内容摘要

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