【摘要】： 柑橘加工廢渣是柑橘加工的副產(chǎn)物,以果皮渣、果肉渣及種籽為主,鮮果皮渣約含5%~8%的糖分,果肉渣約含8.8%~11%的糖分,經(jīng)壓榨、蒸發(fā)濃縮后可制得柑橘糖蜜。柑橘糖蜜是一種高糖度的深褐色粘稠液體,主要成分為單糖、雙糖、少量多糖、類黃酮等物質(zhì),是很好的發(fā)酵碳源?；诖?本文以柑橘榨汁產(chǎn)生的果皮渣和果肉渣為原料,分別進(jìn)行柑橘糖蜜的果膠酶法制備、糖分的分離提取和含量測定、以及發(fā)酵生產(chǎn)維生素B_(12)(簡稱VB_(12))的應(yīng)用研究,主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)以柑橘榨汁產(chǎn)生的果皮渣和果肉渣為原料,利用榨汁和水洗提取其中糖分,得到的果皮渣糖液和果肉渣糖液含有較多的果膠、細(xì)胞膜碎片或其他不溶物雜質(zhì)。利用果膠酶對(duì)糖液進(jìn)行澄清處理,以糖液透光率為指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)進(jìn)行工藝優(yōu)化。結(jié)果顯示,果皮渣糖液的最佳酶處理工藝為:酶用量0.125 U/mL、pH值4.0、酶解時(shí)間2.5 h、酶解溫度40℃,在此條件下,果皮渣糖液透光率由原來的14.6%增加到75.1%;果肉渣糖液的最佳酶處理工藝為:酶用量0.100 U/m L、pH值4.0、酶解時(shí)間1.5 h、酶解溫度35℃;在此條件下,果肉渣糖液透光率由原來的46.0%增加到83.8%。(2)采用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),以濃縮時(shí)間為橫坐標(biāo),糖液濃度(用可溶性固形物含量表示)為縱坐標(biāo),繪制糖液濃縮曲線。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),分析顯著性,研究果膠酶處理對(duì)糖液濃縮的影響。結(jié)果表明:在溫度70±5℃、轉(zhuǎn)速80 r/min、真空度﹣0.095±0.005 MPa條件下,當(dāng)濃縮時(shí)間為100 min時(shí),酶處理前后的果皮渣糖液可溶性固形物含量出現(xiàn)顯著差異;在溫度50±2℃、轉(zhuǎn)速182 r/min、真空度﹣0.098±0.002 MPa條件下,當(dāng)濃縮時(shí)間為50 min時(shí),酶處理前后的果肉渣糖液可溶性固形物含量出現(xiàn)顯著性差異,隨著濃縮時(shí)間的繼續(xù)增加,顯著性差異繼續(xù)增大。(3)以粗多糖提取率為響應(yīng)值,對(duì)粗多糖提取工藝中的脫脂工藝和醇沉工藝分別進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化。在無水乙醇用量6倍(V/V)、時(shí)間10 h、溫度4℃的醇沉條件下,確定最佳脫脂工藝為:脫脂劑用量20倍(V/V)、脫脂劑中石油醚體積分?jǐn)?shù)90%、回流時(shí)間3.5 h;在此工藝條件下,確定了最佳醇沉工藝:乙醇濃度99%、乙醇用量8倍(V/V)、醇沉?xí)r間8 h;得到的粗多糖提取率為5.47%。(4)以果膠酶法和直接濃縮法制備的柑橘糖蜜為樣品,利用優(yōu)化后的粗多糖提取工藝對(duì)其糖分進(jìn)行分離提取,采用蒽酮試劑法測定多糖,DNS法測定還原糖和轉(zhuǎn)化糖。測定結(jié)果表明:柑橘糖蜜的糖分以還原糖和蔗糖為主,多糖含量極少;果膠酶法制備的柑橘糖蜜純度比直接濃縮法制備的高;果膠酶法制備的果皮渣糖蜜中還原糖含量為32.21%,占其總糖的85%以上;果膠酶法制備的果肉渣糖蜜中還原糖含量為22.19%,約占其總糖的57%。(5)以果膠酶法制備的柑橘果皮渣糖蜜為發(fā)酵原料,選取謝氏丙酸桿菌作為發(fā)酵菌種,生產(chǎn)VB_(12)。固定發(fā)酵溫度為30℃,以VB_(12)產(chǎn)量為響應(yīng)值,通過單因素實(shí)驗(yàn)、Plcakett-Burman試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基的組成,確定了發(fā)酵培養(yǎng)基最佳成分為:柑橘糖蜜22°Brix、酵母膏92 g/L、CoCl_2·6H_2O 40 mg/L、KH_2PO41.0 g/L、(NH_4)_2PO_4 2.0 g/L、初始pH值6.9、DMB添加量50 mg/L;各成分影響VB_(12)產(chǎn)量的主次順序?yàn)槌跏紁H值>柑橘糖蜜>酵母膏濃度>(NH_4)_2PO_4>CoCl_2·6H_2O>KH_2PO_4>DMB添加量。在最佳發(fā)酵培養(yǎng)基基礎(chǔ)上,以VB_(12)產(chǎn)量為響應(yīng)值,通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面法對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化,確定了最佳發(fā)酵工藝為接種量20%、裝液量90 m L(250 mL三角瓶)、DMB添加時(shí)間74 h、發(fā)酵時(shí)間96 h,獲得的VB_(12)產(chǎn)量為28.0339 mg/L。

【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017

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