论文部分内容阅读
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种由谷氨酸连接而成的均聚物,安全可食用,在食品领域具有重要的应用价值。在用发酵法生产γ-PGA的过程中,由于发酵液有较强的黏性,分离纯化困难且过程复杂,有必要对其生产工艺进行改进。本文主要对微生物发酵生产γ-PGA的分离纯化技术进行了优化,并对其在冷冻鱼糜中的应用性能进行了研究,结果如下:(1)发酵液的预处理:分析了温度和pH对发酵液粘度的影响,结果表明,当发酵液pH 3,温度40℃时,发酵液粘度最低,为0.45 Pa·s。比较了硅藻土及离心分离两种方法对发酵液中杂质的去除效果,结果表明,在pH 3的条件下,发酵液稀释4倍体积,硅藻土添加量为20 g/L时,发酵液澄清效果最好且γ-PGA的损失最少,在此条件下澄清度达96.3%,γ-PGA的收率为94.31%,对杂蛋白和杂多糖的去除率分别为30.79%和36.92%。相对于此,在9000 rpm下离心30 min发酵液的澄清度为84.9%,收率为81.24%,对发酵液中的杂蛋白和杂多糖无明显去除能力。(2)发酵液的脱色:比较了不同脱色介质对发酵液脱色效果,结果表明,活性炭对发酵液中色素的吸附效果较好。对活性炭吸附工艺进行优化,活性炭的添加量4%、颗粒与粉末活性比例为1:3、脱色时间为40 min、脱色pH 2-4的条件下发酵液的脱色效果最好,脱色率为87.53%,γ-PGA的回收率为91.3%。(3)γ-PGA的纯化:比较了有机溶剂沉淀法及金属离子沉淀法对γ-PGA的回收效果,结果表明,有机溶剂沉淀法中乙醇回收效果最好,且经二次醇沉后,γ-PGA纯度达88%,回收率为92%。以回收率和金属离子的脱除效果为指标,比较了不同金属离子对γ-PGA的回收效果,结果表明,铜离子沉淀和脱除效果最好,经铜离子沉淀处理后γ-PGA的纯度达91.8%,回收率为93.3%。(4)γ-PGA的应用:以草鱼鱼糜为研究对象,以盐溶性蛋白浓度、Ca2+-ATPase活性、凝胶特性、白度等特性为指标,并用传统蔗糖和山梨糖为参比,研究了不同浓度γ-PGA在-20℃冷冻保存过程中对草鱼鱼糜的保藏效果,结果显示,γ-PGA可以显著的保持冷冻鱼糜的品质性状。对比不同浓度γ-PGA对鱼糜冷冻效果的影响,其中添加0.8%γ-PGA的效果最好,处理的草鱼鱼糜在冷冻保藏84 d后,凝胶强度比对照组高82.32%;盐溶性蛋白含量和肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性分别比对照组高47.45%和70.78%。这些结果表明,γ-PGA具有良好的抗冻功能,可以有效地减缓草鱼鱼糜冷冻保存过程中肌原纤维蛋白的冷冻变性。