发酵液中普鲁兰多糖提取工艺条件的研究

普鲁兰多糖是一种新型的微生物多糖,目前已广泛应用于医药、食品、轻工和化工等领域中。本文较为深入地研究了发酵液中普鲁兰多糖的后提取工艺条件,主要包括发酵液的澄清、脱色、除蛋白、脱盐等。 将发酵液经过沸水浴30min进行灭酶以减少普鲁兰多糖的分解。灭酶后的发酵液用无机絮凝剂去除菌体,用乙酸锌和亚铁氰化钾进行澄清,用硅藻土进行过滤。实验结果显示,三氯化铝的絮凝效果较好;乙酸锌和亚铁氰化钾的总添加量为8%时,澄清效果最好;硅藻土加量为30g/500mL时,助滤效果较好。 以脱色率和多糖损失率为指标对粉末活性炭的脱色工艺进行优化。对粉末活性炭的用量、发酵液pH值、发酵液稀释倍数、温度以及脱色时间等几个主要影响因素进行单因素试验,在此基础上进行正交试验设计,得出粉末活性炭脱色的最佳条件为活性炭用量为1.0%,脱色温度50℃,脱色时间40min,发酵液稀释5倍,自然pH值,此时的脱色率为95.46%,多糖损失率为10.13%。 通过考察pH,脱色温度,脱色时间以及过氧化氢的加入量对脱色率的影响,得出过氧化氢最佳脱色条件为:pH 8.0,加热温度为40℃,过氧化氢的添加量为2.0%-2.5%,作用时间为40-50 min。过氧化氢作用后,多糖溶液的黏度下降,羧基含量增大。 为了达到更好的分离效果,本文选取几种不同的有机溶剂分别对多糖进行沉淀,并考察了乙醇浓度和添加量对多糖沉淀率的影响。研究结果表明,乙醇具有最好的多糖沉淀效果,而丁酮具有最好的脱色效果,当乙醇浓度为80%时,添加倍数为3倍时,多糖的沉淀效果最好。 在多糖溶液中加入氯化钠,水浴加热使蛋白质变性沉淀,残留的蛋白质加入碱性蛋白酶进行降解。文中分别考察了氯化钠饱和度、溶液浓缩比例和加热时间对蛋白质去除率的影响,同时对碱性蛋白酶的添加量、pH、温度和时间四个因素进行正交优化,最终得到碱性蛋白酶除蛋白的最佳条件是加酶量为100U/g,水解时间3h,温度55℃和pH为8.5,该条件下去除率达83.74%。 选用平板超滤膜进行超滤脱盐。超滤以膜通量为指标,分别考察了进料的浓度、超滤时间、操作压力以及料液温度对膜通量的影响,通过正交优化得出最佳超滤条件为:操作压力0.5MPa,料液浓度3%,进料温度20℃,超滤时间20min。 测定喷雾干燥后产品的质量指标,主要包括多糖含量、分子量分布、水溶液黏度、蛋白质含量和产品白度等。