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《华中科技大学》 2015年
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食药用菌生物降解魔芋葡甘聚糖技术研究

张晓  
【摘要】:魔芋葡甘聚糖(KGM)具有巨大的医药保健价值倍受人们的关注,而我国魔芋产品主要集中于魔芋原材料和粗产品加工,且因技术含量不高导致产品同质化现象十分严重。为了提升魔芋加工技术含量,促进魔芋产业发展,本论文基于食药用菌的生物转化潜力,对KGM不同分子量产物生物降解与转化技术进行了研究。主要研究结果如下:β-葡甘聚糖酶是KGM生物降解的重要酶系,在明确了所选择的三种食药用菌株具有不同程度β-葡甘聚糖酶活性的基础上,通过单因素试验和四因素三水平正交试验分别对平菇、灵芝和乳白耙菌产β-葡甘聚糖酶活性的条件进行了优化,优化后平菇、灵芝和乳白耙菌酶活分别提高了1.19、1.65、和1.91倍。其中,乳白耙菌酶活提升显著,其优化后培养条件为无机氮1.25 g/L,芋角粉0.3 g/L,发酵温度为30℃,有机氮2.5 g/L,为一种低碳、低氮的高温培养产酶环境,较其他两种食药用菌更适用于工业应用的研究。进一步以魔芋粗粉和精粉为研究对象,采用粗酶液酶解和食药用菌菌解两种生物转化技术手段,研究了KGM生物降解特征及KGM分子质量变化情况。结果表明:使用三种食药用菌粗酶液酶解6小时后,酶解产物重均分子量均显著降低。乳白耙菌粗酶液酶解可以获得重均分子量为4.53 w的较均一的魔芋葡甘低聚糖,KGM分子量随着酶解时间延长逐级降低,表明乳白耙菌酶解效果最佳。三种食药用菌菌解生物转化KGM均有较好效果,乳白耙菌菌解4天后可以得到重均分子量约为0.51 w的高度均一的低聚魔芋葡甘聚糖,菌解速率快于平菇和灵芝。无论是酶解,还是菌解,均能通过酶解处理及发酵时间控制,可控转化有效目标产物。基于KGM系列分子量的产物进行了果蔬复合功能性产品研制,较高得率,该结果为魔芋KGM生物转化及新产品开发提供新的技术途径奠定了基础。
【关键词】:食药用菌 魔芋葡甘聚糖 β-葡甘聚糖酶 生物降解转化
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TS219;S567.3
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 绪论9-17
  • 1.1 魔芋9-13
  • 1.2 食药用菌13-15
  • 1.3 论文研究内容15-17
  • 2 三种食药用菌产 β-葡甘聚糖酶活性条件优化研究17-34
  • 2.1 引言17
  • 2.2 实验材料17-18
  • 2.3 实验方法18-20
  • 2.4 结果与分析20-33
  • 2.5 小结33-34
  • 3 魔芋葡甘聚糖酶解生物降解技术34-42
  • 3.1 引言34
  • 3.2 实验材料34-35
  • 3.3 实验方法35-36
  • 3.4 结果与分析36-41
  • 3.5 小结41-42
  • 4 魔芋葡甘聚糖菌解生物降解技术42-48
  • 4.1 引言42
  • 4.2 实验材料42-43
  • 4.3 实验方法43
  • 4.4 结果与分析43-47
  • 4.5 小结47-48
  • 5 魔芋新型功能产品的开发应用48-52
  • 5.1 引言48
  • 5.2 实验材料48-49
  • 5.3 实验方法49-50
  • 5.4 结果与分析50-51
  • 5.5 小结51-52
  • 6 总结与展望52-54
  • 6.1 结论52-53
  • 6.2 本课题研究的创新点53
  • 6.3 展望53-54
  • 致谢54-55
  • 参考文献55-63

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