1,6-二磷酸果糖离子色谱检测及啤酒废酵母转化制备工艺优化

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本研究利用DX-600型离子色谱仪,对1, 6-二磷酸果糖的离子色谱检测进行了研究;利用建立的离子色谱检测法对啤酒酵母细胞提取液中1, 6-二磷酸果糖含量进行了测定;并对啤酒废酵母细胞的干制条件及甜菜糖蜜为碳源制备1, 6-二磷酸果糖的工艺进行了研究,结果如下:1、建立了离子色谱快速、准确检测发酵液中1, 6-二磷酸果糖的新方法。采用AS11-HC阴离子色谱柱,抑制电导检测,50 mmol/L KOH淋洗,5 min即完成发酵液中FDP的定性、定量分析。该方法对1, 6-二磷酸果糖的最低检测限为0.032μmol/L(S/N=3),且在3.3~211.5μmol/L浓度范围内具有良好线性关系(r=0.9999,p<0.0001),回收率为99.0%~100.3%,精密度≤0.04% (n=5)。该方法还可同时对发酵液中的PO43-、6-磷酸果糖和6-磷酸葡萄糖进行定性分析,该方法检测FDP与酶法无显著性差异。2、分别用酸法、碱法、浓盐法、微波法、自溶法、微珠涡流法、超声破碎法及超微粉碎法对啤酒废酵母进行破壁处理,然后利用建立的离子色谱法测定各处理方法的细胞抽提液中FDP的含量,只有微波法、微珠涡流法和超微粉碎法的细胞抽提液中含有较多的FDP,浓度分别为0.0021、0.0065和0.0048 mmol/L,同时经上述三种方法处理的酵母细胞也具有较高的通透性,次甲基蓝染色率分别达到56.3%、95%和100%;利用上述三种方法的细胞抽提液制备FDP钙盐,制得的钙盐沉淀中未检测到FDP,说明用直接提取法制备FDP产品无实际经济效益。3、分别用滚筒、鼓风、真空冷冻、室温真空干燥法制备干酵母,并对4种干酵母的通透性和1, 6-二磷酸果糖积累能力作出评价,其中冷冻干燥的菌体的次甲基蓝染色率达到90.2%,无机磷消耗率最高,达到99.8%,故最终选定真空冷冻干燥法作为制备高活性干酵母的干燥方法。随后又对新鲜啤酒废酵母液的离心条件和厚度为1cm的湿菌体的冷冻干燥时间做了优化,最终确定离心条件为4℃,6, 000 g,30 min,干燥时间24 h。4、利用制得的高活性干酵母,对糖蜜作碳源制备FDP的最佳培养基进行了筛选,得到的最佳培养基组成为甜菜糖蜜49.33 g/L, NaH2PO4 75 g/L,干酵母75 g/L。另一方面,发酵终点为11 h,FDP的最高积累量达到0.267 mol/L,较蔗糖为碳源时分别缩短1.5 h和提高4.71%。
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