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透明质酸是一种大分子粘多糖,具有独特的流变学性质、特殊的生理作用以及极强的保水能力,因而在保健食品、化妆品、医药等领域有广泛的应用。本文对微生物发酵生产透明质酸、透明质酸的流变学性质及其应用进行了探索,其主要结论如下:1.对本实验室诱变得到的马疫链球菌(streptococcus eqius)NC168发酵培养基和培养条件进行了优化。首先选择碳源、氮源、无机盐进行单因素试验,并在此基础上,进行二次正交旋转试验,得到最优培养基组分为:酵母膏3.00 g/100mL,蛋白胨2.00 g/100mL,葡萄糖0.50 g/100mL,MgSO4 0.15 g/100mL。在优化培养基组分的基础上,考察温度、pH值、摇床转速、装液量和接种量等对HA产量的影响,并进行正交试验设计,得到较优的发酵条件为:温度37℃,pH 7.8,摇床转速200 r/min,250 mL三角瓶装液量30 mL,优化后,摇瓶发酵产HA产量为224.52 mg/L。2.考察了初糖浓度,温度,搅拌转速和pH值对5L发酵罐发酵生产透明质酸的影响,探讨菌体的分批发酵条件和动力学特征,并建立发酵动力学模型,得出较为优化的培养条件为:初糖浓度为30 g/L,温度35℃,搅拌转速200 r/min,pH值为7.0,在此条件下,透明质酸的产量为1.92 g/L。对菌体生长和HA合成进行非线性拟合,确定出生物量拟合方程以Logistic模型最好,相关系数R2高达0.999,HA合成拟合方程以Slogistic模型最好,相关系数R2为0.996,用DoseResp模型对葡萄糖消耗过程进行拟合中,相关系数R2为0.991。3.采用季铵盐沉淀法和乙醇沉淀法结合对发酵液中透明质酸进行分离纯化。考察了发酵液中透明质酸浓度、CTAB加入量、沉淀温度和时间、NaCl浓度和乙醇浓度、温度等因素对透明质酸提取率和蛋白含量的影响。试验结果表明,发酵液中透明质酸浓度为0.80 g/L、加入发酵液体积15%的CTAB溶液、沉淀温度35℃、沉淀时间2 h、NaCl浓度1.5 mol/L,乙醇终浓度70%时,透明质酸收率可高达96.62%,蛋白去除率达86.09%。4.以不同分子量透明质酸和本实验室制备得到的透明质酸为研究对象,采用流变仪比较系统地考察了不同浓度、不同相对分子质量、温度和pH值等因素对透明质酸溶液流体性能和黏弹性能的影响。结果表明,透明质酸溶液黏度随剪切速率的增高而逐渐降低,表现为典型的剪切稀化型非牛顿流体;当溶液浓度增加时,流体的剪切稀化行为增强;透明质酸溶液黏度与其分子量成正比,与溶液温度成反比;随着透明质酸分子量的增大,其流体的黏性行为特征减少而弹性行为特征增强。5.研究了不同透明质酸和羧甲基纤维素(CMC)添加量对牛奶黏度的影响,结果表明随着透明质酸添加量的增加,牛奶样品的表观粘度和剪切应力逐渐升高,其变化趋势与添加CMC的牛奶样品一致,但其黏度值增高。考察了添加HA和CMC后牛奶的触变性,发现当添加量小于0.1%时,牛奶在剪切速率范围内黏度变化不大,表现为牛顿流体特征,而当添加量为0.2%时,牛奶黏度随剪切速率的增大而降低,表现为假塑性流体,改变了原牛奶的流体类型。