Surfactin工業(yè)分離純化工藝及其對肉品的防腐保鮮效果.pdf

1、Surfactin是芽孢桿菌脂肽中的典型代表，具有極強的表面活性和較強的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗支原體、抗腫瘤和溶解血細胞的能力，在醫(yī)藥、食品加工和保藏、農(nóng)業(yè)生防和環(huán)境保護等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。由于Surfactin生產(chǎn)菌株性能較低、后期分離純化成本過高使得Surfactin價格昂貴，目前市場上Surfactin相關(guān)產(chǎn)品很少。
　　為了降低Surfactin分離純化成本，本研究基于工業(yè)分離純化的思路，開發(fā)了一條能用于大規(guī)模

2、生產(chǎn)的分離純化工藝，并將該工藝獲得的高純度Surfactin應(yīng)用于肉品的防腐保鮮研究中，得出了以下結(jié)論:
　　1.對Surfactin發(fā)酵液進行了絮凝預(yù)處理研究。先往發(fā)酵液中添加乙醇至終濃度為30％，再向混合液中分別添加CaCl2和Na2HPO4至終濃度均為0.5％，調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH為5.0，絮凝30min后抽濾收集濾餅。將該濾餅充分溶解于30％乙醇溶液中，過濾、收集濾餅，再重復(fù)以上清洗過程2遍，收集最后濾餅。將濾餅用50％乙醇溶液

3、清洗、過濾，收集濾液，將濾餅再用50％乙醇溶液重復(fù)清洗2遍，收集每次濾過液。將合并后的濾過液進行真空干燥，得到的固體樣品中Surfactin純度為79.5％，整個絮凝預(yù)處理過程的Surfactin回收率為91.9％。
　　2.采用離子交換法對經(jīng)預(yù)處理得到的Surfactin樣品進行了純化，并采用酸沉脫鹽的手段對Surfactin進行了精制。靜態(tài)實驗篩選出D213陰離子交換樹脂對Surfactin交換能力最大，為497.5mg/g樹

4、脂，該樹脂吸附Surfactin的最適pH為7.0，最佳解吸劑為0.7MNaCl。吸附等溫實驗得出D213樹脂吸附Surfactin過程符合Langmuir吸附等溫方程，屬于熵推動的吸熱反應(yīng)（△H＞0、△S＞0），且該過程能自發(fā)進行(△G＜0)。動力學實驗表明該樹脂吸附Surfactin的過程受顆粒擴散控制，顆粒擴散的表觀活化能Ea=12.99kJ/mol。動態(tài)柱實驗顯示，上樣濃度和上樣流速分別為4832mg/L和2.0mL/min時能

5、獲得較大的動態(tài)樹脂利用率，0.7MNaCl洗脫樹脂能獲得回收率為93.1％的含鹽Surfactin溶液。最終采用酸沉脫鹽的手段對Surfactin進行了精制，將Surfactin洗脫液用4.0M的HCl調(diào)節(jié)pH為2.0，離心收集沉淀再將沉淀采用與洗脫液等體積去離子水溶解，繼續(xù)調(diào)節(jié)pH至2.0離心收集沉淀，最終將沉淀用去離子水溶解就可得到純度為95.9％的Surfactin產(chǎn)品，整個離子交換結(jié)合脫鹽精制過程的Surfactin回收率為88

6、.1％。
　　3.對采用預(yù)處理、離子交換純化和脫鹽精制獲得的高純度Surfactin應(yīng)用于肉品的防腐保鮮效果進行了研究。結(jié)果表明，Surfactin添加量為471.56mg/kg肉、943.12mg/kg肉和1886.24mg/kg肉時均對肉丸在4℃儲藏過程有一定保鮮效果。與對照組相比，三種添加量的Surfactin能明顯減緩肉丸中乳酸菌和假單胞菌屬的生長繁殖，且效果均優(yōu)于Nisin組。三種添加量的Surfactin能延長肉丸儲藏

7、期間菌落總數(shù)至第9天不超標，而對照組在第3天菌落總數(shù)就已經(jīng)超標。另外，Surfactin處理組均能控制肉丸儲藏過程中TVB-N的上升，第9天時最大添加量Surfactin組其TVB-N值仍小于20mgN/100g肉，維持鮮肉水平，而對照組在第6天就已經(jīng)超標。三種添加量的Surfactin同樣對肉丸儲藏過程的脂肪氧化（TBARS值）、pH和色度起到一定的保鮮效果。在儲藏的第9天，最大添加量的Surfactin組TBARS值遠低于對照組和N