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《四川大学》 2007年
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微生物发酵橙皮生成曲酸及综合开发研究

霍蕾  
【摘要】: 中国的柑桔类水果年产量在1000万吨以上,数量巨大的柑桔加工必然产生大量的副产物。一般柑桔类果实会产生50%左右的皮渣,如果不能很好的综合开发,不但会浪费大量资源,而且会给环境带来很大压力。橙皮中不仅有可供微生物生长的丰富的营养成分,而且含有生物类黄酮、纤维素、果胶等有用物质可供开发利用。 在本文中从腐烂的桔皮、桔树根际土壤中筛到一株H-10菌株,以此展开研究,内容包括以下几个方面: 1.菌种筛选 筛选到菌种H-10,经过鉴定该菌种属于黄—米曲霉组,接近黄曲霉。 2.优化发酵条件 发酵产物检测的定性分析采用TLC法,以在聚酰胺薄膜上观察到橙皮苷消失,另一红色斑点产生为目标产物,暂定为产物A。得到优化发酵条件:7.5%的橙皮,自然pH值、20%装液量、25℃、180rpm发酵120h。 3.产物A的分离纯化、结构鉴定、含量测定 建立了产物A的分离方法。经过浓缩、糖沉淀、重结晶、萃取等分离过程,得到了大量的产物A的粗晶,经过多次的重结晶得到了产物A较纯的针状晶体。 经过核磁共振、红外检测等结构鉴定,得到以下数据:~1H NMR(D_2O)δ:8.0168(-O-CH=),6.5082(-CH=),4.4405(-CH_2-O);O~(13)C NMR(D_2O)δ:176.7(-CO-),168.5(=C-O),144.6(=C-OH),142.1(=C-O),110.6(=C-H),59.9(-CH_2-O)。红外数据,IR:1074、1472、1582、1612、1691、2924、3098、3177 cm~(-1)。经以上数据分析得出结论:产物A为曲酸(kojic acid),分子式C_6H_6O_4,分子量为142。 建立曲酸定量检测方法,通过分光光度计法得到橙皮发酵液的曲酸产率为0.233%。通过抗菌实验,证明橙皮发酵液的抗菌能力增强。 4.发酵副产物分析 发酵液中含有多种物质,包括多糖、黄酮、新产物橙皮素等。进过微生物转化发酵液中总黄酮含量有大幅度提高,如未发酵的橙皮水提液黄酮含量为0.0147,孢子接种发酵后为0.023,发酵后总黄酮含量提高约56.5%,大剂量的液体种子接种可提高总黄酮含量达76.9%。 橙皮渣本身就可作为膳食纤维,经过微生物转化,其溶张性、持水力都有所提高。未发酵的橙皮渣溶胀性为3.293,发酵后为3.853,溶胀性提高了17%;发酵前橙皮渣持水力为5.27,发酵后为9.72,持水力提高了84.7%。 之前的橙皮综合开发中,未见有开发曲酸的报道。微生物发酵橙皮制备曲酸,为橙皮的综合利用提供了新的途径。
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