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γ-癸内酯的生物转化法制备及其动力学研究

作　者: 王勇志
导　师: 赵征
学　校: 天津轻工业学院
专　业: 食品科学
关键词: 酵母、Yarrowia lipolytica、蓖麻油、发酵、 γ-癸内酯
分类号: TS201.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 173次
引　用: 2次
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内容摘要


γ-癸内酯是一种内酯类香味物质，主要用于配制奶油、桃子、柑橘和椰子等型香精。本文对酵母Yarrowia lipolyticaAs2.1405以蓖麻油为底物产生γ-癸内酯的可行性，发酵条件，提取条件和发酵动力学模型进行了研究。 论文确定了发酵γ-癸内酯的培养基组成：蓖麻油5％（vol/vol），蛋白胨0.5％，酵母浸汁0.25％，表面活性剂0.4％（vol/vol），MgSO4·7H2O 0.24％，Na2HPO4 0.12％，KH2PO40.025％；发酵条件为：装液量为50ml发酵液/500ml三角瓶，发酵温度25℃，接种量8％（菌体浓度为2.0×107个/毫升），种龄72h，pH值控制在6.5～7.5。在此条件下，γ-癸内酯的发酵产量达到0.5g/L。同时，论文还对γ-癸内酯的提取条件进行了初步的研究，确定了以正己烷为γ-癸内酯的萃取溶剂，提取条件：pH4.0、温度为室温（20℃）、浓缩比为1：1。 本论文进一步对该菌种在最佳培养条件下的代谢过程进行了动力学研究，得到了该菌株发酵过程中菌体量变化速率的动力学模型、γ-癸内酯生成速率的动力学模型和底物消耗速率的动力学模型。模型曲线与试验曲线拟合较好，相关性均在0.99以上。通过动力学模型可以求得该菌株在最佳培养条件下发酵过程中任一时刻的菌体量、菌体生长速率、比生长速率、产物量、产物生成速率、底物量。通过以上参数的获得可以更好地了解和控制发酵过程。

全文目录


1 前言  7-21
  1．1 γ-癸内酯的结构  7
  1．2 癸内酯的理化性质及作用  7-8
  1．3 内酯的研究进展  8-14
    1．3．1 风味物质的发展概况  8-9
    1．3．2 GDL的研究进展  9-14
  1．4 生物技术生产香气物质的法规状况  14-15
  1．5 微生物制取风味物质的工业应用  15-16
  1．6 分离提取工艺的研究  16-19
    1．6．1 风味物质的提取  17-19
    1．6．2 风味物质的分析  19
  1．7 论文背景及思路  19-21
    1．7．1 论文背景  19-20
    1．7．2 论文思路  20-21
2． 材料与方法  21-29
  2．1 材料  21-24
    2．1．1 菌种  21
    2．1．2 试剂  21-22
    2．1．3 仪器  22
    2．1．4 培养基  22-24
  2．2 方法  24-29
    2．2．1 层析方法  24-26
    2．2．2 菌种初筛  26
    2．2．3 菌体的培养与处理  26-27
    2．2．4 发酵培养基组成的优化  27
    2．2．5 发酵条件和提取条件的优化  27
    2．2．6 发酵动力学模型的建立  27
    2．2．7 分析方法  27-28
    2．2．8 GDL提取方法—溶剂萃取法  28-29
3 结果与讨论  29-64
  3．1 预备试验  29
  3．2 菌种的初筛  29-30
  3．3 培养基组成的确定  30-40
    3．3．1 碳源浓度对发酵的影响  30-31
    3．3．2 不同氮源对发酵的影响  31-32
    3．3．3 表面活性剂对发酵的影响  32-33
    3．3．4 金属离子对发酵的影响  33-34
    3．3．5 最适发酵培养基组成的确定  34-40
  3．4 其它发酵条件对发酵的影响  40-45
    3．4．1 温度对发酵的影响  41
    3．4．2 不同通气量对发酵的影响  41-42
    3．4．3 pH对摇瓶发酵的影响  42-43
    3．4．4 种龄对发酵的影响  43-44
    3．4．5 接种量的影响  44-45
  3．5 最佳条件下发酵动态曲线及发酵周期的确定  45-48
    3．5．1 菌体生长动态曲线  45-46
    3．5．2 GDL产量动态曲线  46
    3．5．3 底物消耗动态曲线  46-47
    3．5．4 pH值动态曲线  47-48
  3．6 GDL提取工艺的研究  48-53
    3．6．1 有机溶剂的选择  48-49
    3．6．2 水相条件的影响  49-53
    3．6．3 最佳溶剂萃取工艺条件的选择  53
  3．7 产品的分析与检验—气相色谱分析（GC）  53-55
    3．7．1 气相色谱的检测条件  53-54
    3．7．2 气相色谱图谱  54-55
  3．8 发酵动力学模型的建立  55-64
    3．8．1 动力学模型的建立  55-57
    3．8．2 动力学参数的确定  57-64
4 结论  64-65
5 展望  65-66
6 致谢  66-67
7 参考文献  67-74
8 研究生期间发表论文情况  74

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 食品微生物学
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