磷脂酶高产菌株的筛选及其在大豆油脱胶中的应用研究

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酶法脱胶具有反应条件温和、油损耗低、经济环保等优点,以酶法脱胶替代传统的脱胶方法具有良好的应用前景。目前,酶法脱胶使用的主要是丹麦诺维信公司生产的微生物磷脂酶A1 (Lecitase Ultra),价格昂贵,在一定程度上限制了我国酶法脱胶的工业化应用。鉴于此,本文对磷酯酶高产菌株的筛选鉴定以及终选菌株的发酵产酶条件和磷脂酶酶学性质进行了研究,并对磷脂酶在大豆油脱中的应用进行了探讨,主要结果如下:   1.以大豆磷脂为唯一碳源的限制性培养基从富油土样中筛选得到136株产磷脂酶的微生物,其中菌株BIT-18产的磷脂酶活力最高。经菌株菌落形态、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,鉴定为Pseudomonas fluorescens。在GenBank数据库中的登陆号为GU367870。   2.利用选育得到的P.fluorescens BIT-18进行液态发酵生产磷酯酶,对其发酵条件进行了优化。优化后的最适发酵培养基成分为:可溶性淀粉10.0 g.L-1,牛肉膏10.0 g.L-1,大豆磷脂5g.L-1,NaCl2 5.0 g.L-1,MgS04·7H2O0.5g.L-1,Tween 80 2.0%;最适发酵条件为:温度30℃,pH 8.0,接种量为8%,种龄12 h,装液量为20%。在优化条件下,P.fluorescens BIT-18液态发酵产磷脂酶的最高酶活力达24.9 U.mL-1。   3.对P.fluorescensBIT-18磷脂酶的酶学性质进行了研究。结果表明,该酶的最适反应温度为25℃,最适pH值为6.5;且在50℃、pH 3.0-8.0的范围内稳定性较好。低浓度的金属离子有利于磷脂酶酶促反应的进行,其中以0.1mmol.L-1的Ca2+对酶促反应的促进作用最强;而高浓度的金属离子对酶促反应有抑制作用,以5mmol.L-1的Ca2+和Co2+的抑制作用最强。   4.在自制间歇式反应器中以P.fluorescens BIT-18磷脂酶为催化剂对大豆油进行酶法脱胶,单因子试验结合响应面优化的方法对脱胶条件进行了优化,确定了酶法脱胶的最佳条件:反应温度40℃,pH 4.72,加酶量3.0 g.kg-1 (195U.kg-1),加水量2.0%,反应时间5h。在此条件下,大豆毛油的含磷量由90.1 mg.kg-1降至5.92 mg.kg-1,显示出良好的应用前景。
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