里氏木霉發(fā)酵制備油茶粕可溶性膳食纖維.pdf

1、油茶粕是油茶榨油后的副產(chǎn)品，但是目前利用率極低。油茶粕在我國(guó)資源豐富，但油茶粕中可溶性膳食纖維(SDF)含量低，因此提高油茶粕SDF的提取率有重要意義。里氏木霉是產(chǎn)纖維素酶能力較強(qiáng)的菌種，本文采用里氏木霉發(fā)酵油茶粕，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析，優(yōu)化里氏木霉的發(fā)酵條件。利用氮離子束誘變技術(shù)選育里氏木霉突變菌株，提高纖維素酶活力。采用熱水浸提法、里氏木霉原菌株和突變菌株發(fā)酵法制備油茶粕SDF，并分析了三種SDF的性質(zhì)。
　　1.以油茶

2、粕為底物，研究了油茶粕比例、微晶纖維素含量、接種量和pH值四個(gè)因素對(duì)里氏木霉纖維素酶活力的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行響應(yīng)面分析，優(yōu)化里氏木霉的發(fā)酵條件。結(jié)果表明，最佳的發(fā)酵條件為:油茶粕比例為8.6％，微晶纖維素含量為0.93％，接種量為12.48％，pH值為4.9。在該條件下，羧甲基纖維素酶活力(CMCA)為8.47U/mL，微晶纖維素酶活力(MCCA)為9.28U/mL，纖維二糖酶活力(CB

3、A)為5.05U/mL，濾紙酶活力(PFA)為5.44U/mL。
　　2.利用氮離子束誘變技術(shù)，選擇不同的氮離子束注入劑量處理里氏木霉菌株，旨在選育突變菌株，提高纖維素酶活力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各劑量注入后菌株的存活率曲線為“馬鞍型”曲線?！鞍凹埂背霈F(xiàn)在誘變劑量為50×1014N+/cm2時(shí)，此時(shí)菌體存活率為33.34％。選取不同注入劑量誘變后長(zhǎng)勢(shì)較好的各20個(gè)菌株，測(cè)定菌株羧甲基纖維素酶活力，計(jì)算突變率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注入劑量50×1014

4、N+/cm2時(shí)，菌株正突變率達(dá)到最大為20％。將誘變選育得到的9株正突變菌株，進(jìn)行連續(xù)5代遺傳穩(wěn)定性研究，發(fā)現(xiàn)菌株N-50-15的CMCA為6.65±0.22U/mL，均高于其余正突變菌株，并且比原始菌株的CMCA提高了30.39％。
　　3.采用熱水浸提法、里氏木霉原菌株和突變菌株N-50-15發(fā)酵法提取制備油茶粕SDF。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，突變菌株N-50-15發(fā)酵法的提取率最高為3.81g/100g，比熱水浸提法的提取率1.41g/1

5、00g提高了170.23％,比原菌種發(fā)酵法的提取率2.19g/100g提高了74.17％。將經(jīng)過(guò)葡聚糖凝膠G-200純化后的SDF進(jìn)行液相譜圖分析，發(fā)現(xiàn)突變菌株N-50-15發(fā)酵法制備的SDF3-1分子量分布在7～972KDa，均小于比熱水浸提法的SDF1-1和里氏木霉原菌株發(fā)酵的SDF2-1。通過(guò)單糖分析發(fā)現(xiàn)SDF1-1單糖組分中主要是葡萄糖、半乳糖和木糖，SDF2-1和SDF3-1單糖組分中主要是半乳糖和木糖。
　　以持水力、

6、膨脹力、超氧陰離子自由基清除率和還原能力為指標(biāo)，進(jìn)一步比較三種SDF的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與SDF1-1和SDF2-1相比，SDF3-1的持水力和膨脹力均最高，分別為2.50±0.30g/g和0.88±0.14mL/g。三種SDF的抗氧化能力為:SDF3-1＞SDF2-1＞SDF1-1，SDF3-1對(duì)超氧陰離子自由基的清除率最高為62.94％。說(shuō)明在一定濃度下，SDF3-1具有更好的生理活性和營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。
　　通過(guò)紅外圖譜分析，發(fā)現(xiàn)