微生物發(fā)酵法提取玉米黃色素的研究.pdf

1、玉米黃色素是一種利用價值很高的天然色素,可作為食品添加劑和保健食品。玉米黃色素主要存在于玉米染色蛋白(谷朊)中,根據(jù)化學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果表明:每kg谷朊中含有20～30mg的胡蘿卜素和100～300mg的胡蘿卜醇,它們包含了玉米黃色素中的最主要部分。玉米黃色素的提取,在實(shí)驗(yàn)室中一般是利用有機(jī)溶劑如石油醚或已烷進(jìn)行萃取或抽提,并經(jīng)過蒸發(fā)和濃縮而獲得色素制品。本論文將探討利用微生物發(fā)酵處理玉米糟渣原料,然后浸提出玉米黃色素的生產(chǎn)工藝,目前這種方法還

2、未見報道。由于黃色素和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起,所以可利用微生物發(fā)酵,在發(fā)酵過程中微生物會產(chǎn)生大量的蛋白酶將蛋白分解成肽,蛋白鏈解開,色素得到更好地釋放,從而提高色素提取率。首先將選取一株生產(chǎn)蛋白酶活力高的菌株,作為出發(fā)菌,研究其發(fā)酵玉米糟渣的條件,把玉米糟渣中的優(yōu)良的天然營養(yǎng)色素分離出來,使其成為一種商品色素,應(yīng)用于食品加工,將會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。為提高農(nóng)產(chǎn)品附加值,以及玉米糟渣的再利用,提供理論依據(jù)。
　　 本論文主要研

3、究了以下幾個內(nèi)容:(1)根據(jù)測定發(fā)酵液蛋白酶活力的大小,選取一株適合發(fā)酵玉米糟渣的菌株;(2)對影響微生物發(fā)酵的因素,在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面法試驗(yàn)與分析,優(yōu)化得到最佳發(fā)酵條件;(3)對影響浸提后玉米黃色素得率的因素,在進(jìn)行單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化浸提工藝參數(shù);(4)運(yùn)用X-5型大孔吸附樹脂純化玉米黃色素,用化學(xué)方法分析其主要成分;(5)應(yīng)用微膠囊技術(shù)處理玉米黃色素,研究其穩(wěn)定性。
　　 研究結(jié)果如下:(1)枯草

4、芽孢桿菌在玉米糟渣發(fā)酵中的蛋白酶活最高,因此,將其作為出發(fā)菌株;(2)微生物發(fā)酵的最佳條件:100目的玉米糟渣,底物濃度為30％,培養(yǎng)溫度為40℃,初始pH值為8.0,發(fā)酵68小時;(3)發(fā)酵后的玉米糟渣的浸提條件:采用95％的乙醇,料液比為1:16,在60℃、pH6.0的水浴中浸提5;(4)大孔樹脂X-5純化的最佳條件:玉米黃色素原液質(zhì)量濃度為40mg/mL,pH值為3.0,吸附體積25 mL,吸附流速1.2 mL/min,解吸液乙醇

5、質(zhì)量分?jǐn)?shù)9096,乙醇體積6BV,解吸流速1.5 mL/min的條件下收集玉米黃色素,玉米黃色素的收率為89.8％,而其主要成分為玉米黃素或葉黃素或它們的混合物;(5)色素微膠囊的壁材為麥芽糊精與變性淀粉比例1:1混合,色素含量10％,總固形物含量30％,噴霧干燥的最佳工藝為:進(jìn)風(fēng)溫度140℃,出風(fēng)溫度80℃。經(jīng)過包埋以后的玉米黃色素的耐熱性、耐光性、耐酸堿性都有所提高。而且玉米黃色素在4℃、15℃、20℃下的半衰期分別為550.2天、