發(fā)酵法提取燕麥-葡聚糖的研究

發(fā)酵法提取燕麥-葡聚糖的研究

燕麥粉中有豐富的1-3和1-4-葡萄糖，其中葡萄糖的父母殼含有1-3和1-6-。用酵母菌發(fā)酵燕麥荀培養(yǎng)液。許多酵母菌通過轉(zhuǎn)化甾醇來產(chǎn)生-。另一方面，葡萄糖可以通過添加授粉果粉、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，提高燕麥素培養(yǎng)液中-葡萄糖的純度。本文采用發(fā)酵的方法提純燕麥β-葡聚糖進(jìn)行了初步的研究。1材料和方法1.1酵母、酵母、釀酒酵母燕麥麩皮,由張家口面粉廠提供;啤酒酵母、酒精酵母、黃酒酵母、釀酒酵母,食品發(fā)酵研究所;蛋白酶、蛋白酶、糖化酶,購于Novozymes公司。1.2儀器和試劑紫外可見分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;超凈臺(tái),蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司。1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1淀粉酶加酶取料液比為1∶20配制燕麥麩皮培養(yǎng)液,然后再進(jìn)行酶處理。蛋白酶:調(diào)pH值至10~11,55℃水浴1h;然后加3%~5%蛋白酶;繼續(xù)55℃水浴3h。淀粉酶:5%的淀粉酶加酶量為1%,80℃水浴30min。糖化酶:加1%的糖化酶,55℃水浴2~3h。在接菌發(fā)酵之前對(duì)燕麥麩皮培養(yǎng)液進(jìn)行高壓滅菌121℃,20min。1.3.2真空搖床發(fā)酵將酵母菌菌液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中,在28℃,170r/min真空搖床發(fā)酵48h。然后,對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行離心,12000r/min,20min,取上清液。用剛果紅法測(cè)定β-葡聚糖的含量,用福林-酚法測(cè)定蛋白質(zhì)含量,用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量。2結(jié)果2.1利用活性染料發(fā)酵取燕麥麩皮和水的比例為1∶20(g∶mL)。1、2號(hào)培養(yǎng)液不加酶處理,3號(hào)培養(yǎng)液加入淀粉酶處理,4號(hào)培養(yǎng)液加入蛋白酶處理,5號(hào)培養(yǎng)液加入淀粉酶和糖化酶共同處理,6號(hào)培養(yǎng)液加入蛋白酶、淀粉酶和糖化酶共同處理。在發(fā)酵過程中,1號(hào)培養(yǎng)液不加入啤酒酵母的空白發(fā)酵液,2、3、4、5和6號(hào)培養(yǎng)基分別加入啤酒酵母發(fā)酵。發(fā)酵48h后,測(cè)定發(fā)酵液中β-葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量和總糖含量。從表1可以看出,加入啤酒酵母的燕麥麩皮發(fā)酵液中β-葡聚糖含量都增加;其中3種酶共同處理的燕麥麩皮發(fā)酵提取物β-葡聚糖達(dá)到了0.655mg/mL。不加酶處理也不加菌的培養(yǎng)液為空白,與空白比較就得到各種加菌培養(yǎng)液的β-葡聚糖提高率。從表1可以看出,加蛋白酶、淀粉酶和糖化酶共同處理的燕麥麩發(fā)酵提高率最高,達(dá)到14.91%。2.2酵母糖含量的變化1、2、3、4、5和6號(hào)培養(yǎng)液的處理方法同2.1。加入酒精酵母發(fā)酵后,測(cè)定發(fā)酵液中β-葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量和總糖含量,并計(jì)算β-葡聚糖的提高率。從表2可以看出,加入酒精酵母的燕麥麩皮發(fā)酵液中β-葡聚糖的含量均有所增加。加酶的燕麥麩培養(yǎng)基經(jīng)酒精酵母發(fā)酵后β-葡聚糖的提高率均高于20%;且加蛋白酶、淀粉酶和糖化酶共同處理的燕麥麩發(fā)酵提高率最高,達(dá)到64.19%。2.3不同菌種的發(fā)酵乳中-葡聚糖含量的測(cè)定結(jié)果1、2、3、4、5和6號(hào)培養(yǎng)液的處理方法同2.1。加入黃酒酵母發(fā)酵后,測(cè)定發(fā)酵液中β-葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量和總糖含量,并計(jì)算β-葡聚糖含量的提高率。從表3中可以看出,加入黃酒酵母的燕麥麩皮發(fā)酵液中β-葡聚糖的含量都增加。其中3種酶共同處理的燕麥麩皮發(fā)酵提取物β-葡聚糖達(dá)到了0.939mg/mL,加3種酶處理的燕麥培養(yǎng)液經(jīng)黃酒酵母發(fā)酵后β-葡聚糖的提取率最高,為59.15%。2.4-葡聚糖含量的提高率1、2、3、4、5和6號(hào)培養(yǎng)液的處理方法同2.1。加入釀酒酵母發(fā)酵后,測(cè)定發(fā)酵液中β-葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量和總糖含量,并計(jì)算β-葡聚糖含量的提高率。從表4可以看出加入釀酒酵母的各種發(fā)酵液中β-葡聚糖的含量都增加,其中加淀粉酶和糖化酶處理的燕麥麩發(fā)酵液經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵后β-葡聚糖增加最多,達(dá)到0.874mg/mL。圖4顯示,加淀粉酶和糖化酶對(duì)燕麥麩發(fā)酵培養(yǎng)基作預(yù)處理,發(fā)酵后β-葡聚糖的提高率為58.33%。3發(fā)酵溫度的確定通過啤酒酵母、酒精酵母、黃酒酵母和釀酒酵母發(fā)酵來提取燕麥麩皮中的β-葡聚糖均能使提取率提高。酶法處理使燕麥麩皮培養(yǎng)液中的大分子物質(zhì)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì),更好的被酵母菌所利用,進(jìn)一步的增加了β-葡聚糖的提取率。其中發(fā)酵最優(yōu)條件為:料液比1∶20(g∶mL);發(fā)酵培養(yǎng)液在滅菌前加入蛋白酶、淀粉酶和糖化酶共同處理后,加入菌種為黃酒酵母;發(fā)酵時(shí)間控制為48h;搖床參數(shù)為170r/min,28℃。4優(yōu)化發(fā)酵條件是-葡聚糖高值化的第步研究方向發(fā)酵法提取β-葡聚糖在國內(nèi)外的生物提取領(lǐng)域比較新穎,值得更深一步的研究,并且應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐領(lǐng)域中去。本課題值得更深一步研究的方向有:(1)廣泛的搜集可發(fā)酵菌種,通過比較不同菌種的發(fā)酵結(jié)果,不斷改進(jìn)菌種,使β-葡聚糖的