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《东北农业大学》 2000年
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低聚果糖中间试验和关键设备的设计

生庆海  
【摘要】: 本论文主要对微生物产酶特性、酶法制取低聚果糖(FOS)优化条件、FOS的中试 工艺以及相关设备的配置、以及两个关键设备进行了设计和研究: 1.生产菌株的确定。通过对黑曲霉、节杆菌和米曲霉产β-呋喃果糖苷酶特性研究,确 定黑曲酶的比活力在24小时,30℃培养条件下达最大为13.05,但此时产酶量较小, 在72,30℃培养条件下酶活达12.59u/ml,且酶产率最高。通过显微镜和电镜观察, 该菌株具有典型的黑曲霉特性,一般生长3天后,可出现明显的黑色孢子覆盖在培养 基表面。 2.培养基优化条件的确定: (1)蔗糖为该菌株的最佳碳源、且具有诱导作用。有机氮比无机氮效果略优。 (2)二次回归正交旋转组合实验设计证明X1(蔗糖%)、X2(蛋白胨和硫酸铵%)、X3 (MgSO_4+FeCl_3%)、X4(培养时间hr)为影响酶产率的主要因素,其它影响因素可忽略。四 个因素对酶产率的影响大小依次为: 培养时间(X4)>蛋白胨和硫酸铵(X2)>蔗糖(X1)>MgSO_4+FeCl_3(X3)。 (3)通过试验得出各主要因素对酶产率影响的有效模型: Y=53.483+2.792X_1+1.117X_2+1.358X_3+5.342X_4+2.123X_1~2-0.788X_1X_2 +2.085X_2~2-1.763X_2X_4+1.910X_3~2+1.898X_4~2 在试验范围内,相对较高的蔗糖浓度和较长的培养时间有利于酶产率的提高。 (4)优化后的培养基配方为:蔗糖(6.0%)、蛋白胨和硫酸铵(0.35 & 0.35%)、硫 酸镁和氯化铁(0.034 & 0.034%)、最佳培养温度为30℃,最佳pH为7.0左右,培养 时间(67hr)。在此条件下,可获得100mg/ml以上的酶产率。 3.饱和实验设计确定菌体与海藻酸钠溶液混合比例定为1∶1,海藻酸钠溶 液浓度定 为2%。上述条件下固定化后酶活力仍保持原活力的84.5%,达851U/g。上述条件下 固定化菌体酶的半衰期为273.5小时。 4.固定化菌体酶生产FOS的原料配比为:蔗糖50%,MgSO_4 0.05%,30℃条件下,加 入4%的该固定化菌体酶反应,经反应48小时后,HPLC法测得FOS含量为43.5%。 5.发酵罐生产FOS试验研究 (1)进行了小规模的30L发酵罐生产FOS试验研究,在温度30℃、pH=7.0、搅拌速 率(200rpm)、通气量0~24hr时1:0.5v/v/min,24~48hr时1∶1v/v/min,48~72hr: 1.2v/v/min的条件下,经固定化后酶活力可达942u/g,兼顾浓缩工艺、生产周期和较高的 博士学位论文 低聚果糖中间试验及其关键设备的设计2000年5月 东北农业大学 FOS%t.最后确定的蔗糖浓度为扣叽。酶添加量孤的反应周期为H小时、R石含量 达硼.%,高于嗯咖一级品要求。 (2)进行了1000L发酵罐的中试生产实验。进行了培养基配方的改进,采用正交实 验设计确定的较合适培养基配比为:蔗糖矾,麦芽汁0.%,蛋白陈0.拙。培养基固 含量在7.双左右,盼接种量,通气量为:G24llr时1:0.SV/v/Inin,Zwt hr时1: Iv/v/min,48 hrde终点1:1.Zv/v/min,该培养基产酶活力可达1000u/g,以上,比 原来培养基产酶活力(942[J/g)提高SWelCh。笆的温度为30oC,反应48 ’J\时。 试验结果o含量达到50.叽。 6.Fds的检测 门)确定采用 LC—4A高效液相色谱仪,RID—6A示差检测器,C—R6A数据处理 机,折光检测器灵敏度为xs,柱:Bio-rad.丑@趾PakL6.smmx3the流动相:乙睛: 水=70:30,流速:IITlljIYllrl的条件下,高效液相色谱法检测y的时间只有20分钟 /个样品,且结果精确。 (2)确定岛津 GC-7AG型气相色谱仪(附带 CEIB自动分析仪)。玻璃柱:0.4mm X 1.2m固定相:S山口刀出OV 17上海试剂厂:于350℃下30rll.-ra----------氮气下老化12小时。 柱温:120’C(0 Inn)-340’C(4 nun);升温速度 10t/Inn;汽化室和检测器温度 350℃一ID H尿ml/——;N印mVInln;N历皿切1/mjn;灵敏度10:衰减1门6;纸速 2.SInln/ min。也可较准确地检测n石。同时对用化学法间接测定 o进行了研究。 7.比较了Lineweaver--BUrk双倒数作图法,HaneS-Woif法,WooMpeolslze法 对 r和 Vin进行求解的结果,最后采用 milkinson数据处理方法求KIn和伽。Woi Awin-Holktee法与Wilkinson法的结果最为接近,Wilkinson法的结果最为可 信。Wilkinson法测的该黑曲霉的p-吱哺果糖若酶(E.C.3.2.126)的凡= 0 0607M460.7 fnM;Vin= 0.505 IIWelllin。 8该中试厂的年产量按100吨设计,规模较小,故以一个车间的形式对中试厂进行了 设计,绘制了车间即该中试厂的平面布置规划图。 9 对e产品的质量标准进行了规定,并对其生产工艺进行了设计,对相应物料平 衡及蒸汽量进行了计算,同时结合中试厂的规模,对相应的设备进行选型与配套。 10
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TS245.4

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 丁红梅;黑曲霉内切菊粉酶生产菊芋低聚果糖工艺及应用研究[D];西南大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈冠军,罗贵民,程玉华;黑曲霉糖化酶的分离提纯及性质研究[J];吉林大学自然科学学报;1990年02期
2 李书国,陈辉,李雪梅;含低聚异麦芽糖酸豆乳饮料研制[J];粮食与油脂;1999年03期
3 甘宾宾;高效液相色谱法测定食品中含糖量[J];食品与发酵工业;1997年02期
4 江波,王璋,丁霄霖;共固定化生产高含量低聚果糖的研究[J];食品与发酵工业;1996年01期
5 李永泉,翁醒华,贺筱蓉,胡华萃,庄晓峰;宇佐美曲霉L-336酸性蛋白酶2m~3罐中试发酵研究报告[J];食品与发酵工业;1998年05期
6 周家华,黄立新,张力田;功能性糖品的生产和应用[J];食品工业;1997年06期
7 张延坤,刘国忠;甲壳素与壳聚糖在食品中的应用[J];食品工业;1998年03期
8 李理,罗泽民,卢向阳;毛霉蛋白酶提取方法的研究[J];食品与机械;1999年01期
9 王德纯;异麦芽低聚糖保健酸牛奶的研制[J];食品科技;1999年02期
10 孔德力,章学钦;高纯度低聚果糖生产技术的探讨[J];食品科技;1999年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁庆玲;刘世琦;于文艳;郝树芹;;大蒜鳞茎冷藏出库后品质特性的变化[J];山东农业科学;2008年02期
2 王靖,陈琦,赵帜平,吴东儒;知母多糖PS—Ⅰ的分离、纯化和分析[J];安徽大学学报(自然科学版);1996年01期
3 赵帜平,周恩志,张部昌;生姜蛋白酶的分离纯化及其糖肽键型的初步研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年02期
4 万建华;顾正彪;洪雁;;马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探[J];安徽农业科学;2008年19期
5 袁丽婷;;玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺研究[J];安徽农业科学;2009年03期
6 沈奕;伍万荣;高智谋;王革;;木霉几丁质酶和几丁寡糖的制备及提纯[J];安徽农业科学;2009年16期
7 赵飞;张兴国;程方叙;;麦冬多糖的单糖组成及结构修饰研究[J];安徽农业科学;2009年27期
8 李布青,张慧玲,曹德银,何金柱,李强生,张部昌,王靖;用气相色谱法测定天门冬和知母多糖组成[J];安徽农业科学;1995年04期
9 汪宏;;A B→C型反应中A B的平衡态处理[J];安徽师大学报(自然科学版);1990年03期
10 李连德,樊美珍,李增智;古尼拟青霉小孢变种PGM01菌株深层培养和胞内多糖的研究[J];安徽农业大学学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 贾宁;;茯苓多糖的生物活性研究[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
2 许秀真;;环保新型材料——壳聚糖和明胶多糖膜的研究进展[A];第五届全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会论文集[C];2005年
3 陈芳艳;王林川;冯定远;左建军;;酶工程在饲料工业中的应用[A];饲料酶制剂的研究与应用[C];2009年
4 黄思玲;凌沛学;娄红祥;;透明质酸磷脂复合物的口服吸收研究[A];2006年全国生化与生物技术药物学术年会论文集[C];2006年
5 孙海波;袁会成;季宇彬;;龙葵多糖糖蛋白的研究[A];第六届肉苁蓉暨沙生药用植物学术研讨会论文集[C];2011年
6 田玉霞;仇农学;;基于不同分子量级苹果果胶理化性质的研究[A];2009年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会论文集[C];2009年
7 于淑霞;王惠吉;孙天燕;原庆;;肝硬化患者肠通透性及益生元对其影响的研究[A];第十三次全国中西医结合肝病学术会议论文汇编[C];2004年
8 陈彦佐;冯怡;徐德生;林晓;郑琴;;膜技术在多糖分离应用中存在问题探讨[A];2009全国中药创新与研究论坛学术论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐荣燕;嗜热真菌糖苷酶的基因克隆、表达与分子改造[D];山东农业大学;2010年
2 李蓉;一种新型虫草生物学及其活性物质的研究[D];中国海洋大学;2009年
3 张延妮;珠子参化学成分及其活性成分的筛选研究[D];陕西师范大学;2010年
4 孔凡利;荔枝果肉多糖的分离纯化与结构表征及抗氧化活性研究[D];华南理工大学;2010年
5 刘海蛟;MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
6 陈义勇;桦褐孔菌多糖纯化、结构及其抗肿瘤机制研究[D];江南大学;2010年
7 张月杰;刺参岩藻多糖对神经干/前体细胞的增殖作用及其机制研究[D];山东大学;2010年
8 钟秋平;橡实淀粉加工特性的变化规律研究[D];中南林业科技大学;2007年
9 丛靖宇;甜高粱高产栽培及秸秆贮藏研究[D];内蒙古农业大学;2010年
10 王治国;几类生化模型的共存态和稳定性分析[D];陕西师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐京禧;农业废弃物热解特性的研究[D];华中农业大学;2010年
2 汪磊;新型油炸食品外裹层材料的开发及应用[D];华中农业大学;2010年
3 孟凡云;羊肚菌胞外多糖与胞内硒多糖抗氧化活性研究[D];山东农业大学;2010年
4 廖雯娟;豆腐柴果胶的分离及其性质研究[D];安徽农业大学;2010年
5 王金彬;戴氏虫草(Cordyceps taii)的化学成分及其清除自由基活性物质的研究[D];安徽农业大学;2010年
6 张袁;温特曲霉PZ322产岩藻多糖酶的液态发酵条件研究[D];安徽农业大学;2010年
7 郭静;Rahnella sp. PJT09胞外多糖的发酵条件与结构分析[D];中国海洋大学;2010年
8 路新彦;香菇多糖的深层发酵与分离纯化研究[D];浙江农林大学;2010年
9 王冬燕;羧甲基壳聚糖合成中特殊杂质的分析及合成路线优化[D];中国海洋大学;2010年
10 马晶璟;产胞外多糖细菌的分离和鉴定[D];安徽大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈劼;;洋根中低聚糖的提取[J];安徽农业科学;2007年27期
2 孙晓君,邵晓玲,张玉双,薛滨泰,魏金枝,张艳;高含量低聚果糖的生产工艺研究[J];材料科学与工艺;2005年03期
3 罗巅辉;王昭晶;;利用牛蒡菊糖筛选产菊糖酶菌株的研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);2006年04期
4 马莺;低聚果糖的定性分析[J];分析化学;2002年05期
5 覃益民;苏加坤;唐江涛;王机;姚评佳;魏远安;;米曲霉GX0011 β-果糖基转移酶的分离纯化[J];高校化学工程学报;2007年04期
6 米运宏;邓梁华;黄扩宇;;高纯度低聚果糖制备研究进展[J];广西轻工业;2007年02期
7 唐江涛;覃益民;杨梅;姚评佳;魏远安;唐尹平;;米曲霉GX0015β-果糖基转移酶分离纯化及酶学性质研究[J];广西轻工业;2007年10期
8 米运宏;黄扩宇;;低聚果糖特性及应用[J];广西蔗糖;2007年01期
9 吴文剑,范家恒;低聚果糖的研究进展(一)[J];甘蔗糖业;2004年05期
10 苏加坤;王机;姚评佳;梁锦添;魏远安;;β-呋喃果糖苷酶的抑制及其在低聚果糖生产中的应用[J];化学与生物工程;2007年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟;固定化酶制备低聚果糖的研究[D];首都师范大学;2000年
2 杨正茂;低聚果糖生产相关酶的分离纯化及性质研究[D];上海医药工业研究院;2002年
3 隆江;低聚果糖冷冻干燥机理的研究[D];广西大学;2002年
4 朱俊玲;低聚果糖发酵核桃酸乳生产工艺研究[D];山西农业大学;2003年
5 于宏伟;黑曲霉Uγ-2(Aspergillus niger Uγ-2)菊粉酶的分布与性质研究[D];河北农业大学;2004年
6 张艳;离子交换树脂固定化果糖基转移酶生产低聚果糖[D];江南大学;2004年
7 石庆宏;低聚果糖喷干燥实验研究[D];四川大学;2005年
8 闫位娟;菊粉酶的分离纯化及固定化研究[D];广西师范大学;2005年
9 王进昌;牛蒡低聚果糖诱导植物系统抗性的研究[D];山东大学;2006年
10 刘少芳;牛蒡低聚果糖对小鼠的免疫调控及抗肿瘤作用的研究[D];山东大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄菁;酶解大蒜渣制备高果糖浆的工艺研究[D];暨南大学;2011年
2 朱卫平;茯苓低聚糖的制备及其生理活性研究[D];华南理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王永丽,金学源,马丽,彭永春,杨悦,高宗娴,陈亚杰;口服乳果糖治疗肝病伴发内毒素血症临床观察[J];白求恩医科大学学报;1987年06期
2 肖凯军,高孔荣,曾庆孝;木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究[J];广州食品工业科技;1996年01期
3 彭志英,曹劲松,王若峰,赵谋明;蔗果糖酶生产菌株的筛选及生产特性研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);1996年10期
4 李永泉,贺筱蓉,翁醒华,胡华萃,林满喜,潘波;宇佐美曲霉酸性蛋白酶发酵工艺研究[J];化学反应工程与工艺;1998年04期
5 陈瑞娟;新型低聚糖的介绍[J];食品与发酵工业;1993年02期
6 张兰威,孙丽,杨志勇,曾伟;延长酸奶货架期的研究[J];食品工业;1994年02期
7 许喜林,林庆生,赖凤英;蔗糖原料发酵生产低聚果糖[J];食品工业科技;1997年04期
8 LamiaL'Hocine,江波,王璋;双酶法生产高纯度低聚果糖的研究[J];食品科学;1997年09期
9 庄桂;红曲西瓜瓤发酵酸乳的研制[J];食品科学;1995年05期
10 王吉顺,关家锐,王淑仁,管锡键,马佩选,宋树友;高效液相色谱法测定葡萄酒中含糖量[J];色谱;1992年06期
【相似文献】
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1 江波,王璋;低聚果糖── 一种具有优越生理学特性的新型食品甜味剂[J];无锡轻工大学学报;1995年02期
2 孙晓君,邵晓玲,张玉双,薛滨泰,魏金枝,张艳;高含量低聚果糖的生产工艺研究[J];材料科学与工艺;2005年03期
3 Lamia L’Hocine,王璋,江波;黑曲霉AS0023果糖转移酶和转化酶催化特性的研究[J];食品与发酵工业;2000年02期
4 江波,王璋,丁霄霖;共固定化生产高含量低聚果糖的研究[J];食品与发酵工业;1996年01期
5 孔德力,章学钦;高纯度低聚果糖生产技术的探讨[J];食品科技;1999年03期
6 张海涛,唐军,黄霞琼;低聚果糖的性质及其应用展望[J];广西轻工业;2000年01期
7 李红,张连富;低聚果糖的特性及其在冰淇淋生产中的应用[J];冷饮与速冻食品工业;2001年02期
8 李秀琴,杨星惠,安素欣;低聚果糖的纯化方法[J];河北化工;2003年01期
9 苏毅;粉状高浓低聚果糖和葡萄糖酸钙的生产[J];广西轻工业;1995年04期
10 LamiaL'Hocine,江波,王璋;双酶法生产高纯度低聚果糖的研究[J];食品科学;1997年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王恩锋;蒋琪;龙在安;谭文群;;间歇法合成丙二醇单甲醚的中间试验[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
2 许秀举;戈娜;白乘续;林博;;低聚果糖对胃肠功能的调节作用的研究[A];第四届第二次中国毒理学会食品毒理学专业委员会与营养食品所毒理室联合召开学术会议论文集[C];2008年
3 任飞;韩跃新;;辽宁省某红柱石矿选矿中间试验研究[A];第九届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2003年
4 王静;金征宇;江波;徐学明;;Aspergillus ficuum菊粉酶的分离纯化及其酶解菊粉制备低聚果糖的研究[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
5 蒋思婧;马立新;;黑曲霉内切菊粉酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
6 何熙璞;张敏;姚评佳;魏远安;;产果糖基转移酶菌株的选育[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
7 苏加坤;覃益民;王机;姚评佳;梁锦添;魏远安;;米曲霉GX0011产果糖基转移酶培养条件的优化[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
8 袁杰利;周景欣;迟俐;张新星;;双歧杆菌低聚果糖制剂对便秘人群肠道菌群的调整作用[A];食物功效成分与健康——达能营养中心第九次学术年会会议论文集[C];2006年
9 杨欣伟;柯崇榕;吴松刚;黄建忠;;黑曲霉EIM-6果胶裂解酶基因的克隆与表达[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2009年学术交流会论文摘要汇编[C];2009年
10 蒋玲曦;唐雪明;;转基因植物环境安全性评价研究[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;低聚果糖知识(之二)[N];中国食品报;2009年
2 黄爱华;低聚果糖系列知识(之五)[N];中国食品报;2009年
3 广西南宁奥立食品生化有限公司供稿;低聚果糖 21世纪健康食品配料的新宠儿[N];中国食品质量报;2003年
4 本报记者 马永刚;低聚果糖前景可观[N];中国食品报;2009年
5 本报记者 马永刚;山东文远低聚果糖精耕细作赢得优势[N];中国食品报;2009年
6 本期主讲人 江南大学食品科学与技术国家重点实验室 教授 江波;低聚果糖理化特性[N];中国食品报;2009年
7 本期主讲人:江南大学食品科学与技术国家重点实验室教授 江波;低聚果糖的应用[N];中国食品报;2009年
8 ;低聚果糖在饮料中的应用[N];中国食品报;2009年
9 ;低聚果糖在葡萄酒的应用[N];中国食品报;2009年
10 黄爱华;益生元奇葩:低聚果糖系列知识(之四)[N];中国食品报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 生庆海;低聚果糖中间试验和关键设备的设计[D];东北农业大学;2000年
2 曲丹;低聚果糖对原发性高血压作用效果的实验及临床试验研究[D];第二军医大学;2010年
3 卢觅佳;传染性法氏囊病病毒多聚蛋白在家蚕中的表达及其免疫原性研究[D];浙江大学;2004年
4 陈凤莲;小麦麸皮中低聚木糖的生物制备技术研究[D];东北林业大学;2006年
5 朱汇源;木聚糖诱导条件下黑曲霉特异基因表达分析及高表达碱性木聚糖酶产黄青霉菌株构建研究[D];山东大学;2010年
6 舒正玉;黑曲霉脂肪酶的酶学性质、基因克隆与表达及结构预测[D];华中科技大学;2007年
7 彭远义;植酸酶产生菌的选育及高表达工程菌的构建研究[D];西南农业大学;2004年
8 郑腾;黑曲霉产酶特性研究及其酶制剂在猪饲料中的应用[D];南京农业大学;2006年
9 李剑芳;黑曲霉酸性β-甘露聚糖酶及制备魔芋低聚糖研究[D];江南大学;2007年
10 苏玉春;木聚糖酶的酶学特性及基因克隆表达研究[D];吉林农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨正茂;低聚果糖生产相关酶的分离纯化及性质研究[D];上海医药工业研究院;2002年
2 张伟;固定化酶制备低聚果糖的研究[D];首都师范大学;2000年
3 隆江;低聚果糖冷冻干燥机理的研究[D];广西大学;2002年
4 丁红梅;黑曲霉内切菊粉酶生产菊芋低聚果糖工艺及应用研究[D];西南大学;2008年
5 游懿;雪莲果低聚果糖提取分离及分析研究[D];长沙理工大学;2011年
6 徐升;黑曲霉B_1降解有机磷农药氧乐果的特性研究[D];福州大学;2004年
7 张卫兵;高产植酸酶菌株的选育和培养条件的研究[D];西北大学;2004年
8 肖长清;生淀粉糖化酶产生菌的分离筛选及其产酶条件[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2005年
9 顾宇峰;果蔬加工用软化酶的研究[D];江南大学;2005年
10 李加强;黑曲霉产木聚糖酶液体发酵工艺的研究[D];华中农业大学;2003年
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