木薯水解液为原料静置发酵制备细菌纤维素的研究

论文摘要

以木薯水解液作为发酵培养基基质,通过木葡萄糖酸醋杆菌(Komagataeibacter xylinus)发酵制备细菌纤维素(BC),利用单因素实验研究了温度、装液量、初始pH、木薯水解液添加量、接种量等对细菌纤维素产量的影响,并对发酵过程中的细菌纤维素产量、还原糖消耗量、pH、细菌纤维素含水率与复水率等指标进行了检测,采用元素分析、红外光谱分析、热重分析、扫描电镜、X射线晶体衍射(XRD)等对发酵得到的细菌纤维素进行表征。结果表明,木薯水解液发酵生产细菌纤维素的最优条件为:温度30℃、装液量75 mL、初始pH6.0、木薯水解液添加量3%、接种量6%;在细菌纤维素发酵过程中,pH从5.51下降到2.66,还原糖含量从32.1 g/L降到10.2 g/L,发酵9 d可得到5.75 g/L的细菌纤维素;所得细菌纤维素的含水率为96%～98%,复水率为50%～58%;元素分析结果表明细菌纤维素主要由C、H、O三种元素构成,符合纤维素中各元素含量;红外光谱揭示了细菌纤维素的特征吸收峰;热重分析表明细菌纤维素在290℃处具有最大失重,失重率达32.33%;扫描电镜观察到细菌纤维素的直径在100～500 nm之间;XRD分析得到细菌纤维素的结晶度为93.4%。因此木薯水解液是可以替代葡萄糖作为发酵生产细菌纤维素的碳源。

论文目录

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.2 实验方法

1.2.1 木薯水解液制备

1.2.2 培养基配制

1.2.3 BC的发酵

1.2.4 木薯水解液发酵生产BC单因素实验

1.2.4.1 温度对BC产量的影响

1.2.4.2 装液量对BC产量的影响

1.2.4.3 初始pH对BC产量的影响

1.2.4.4 木薯水解液添加量对BC产量的影响

1.2.4.5 接种量对BC产量的影响

1.2.5 分析方法

1.2.5.1 还原糖含量的测定

1.2.5.2 BC产量的测定

1.2.5.3 pH测定

1.2.6 细菌纤维素的理化表征

1.2.6.1 细菌纤维素含水率的测定

1.2.6.2 细菌纤维素复水率的测定

1.2.6.3 元素分析

1.2.6.4 红外光谱分析

1.2.6.5 热重（TGA）分析

1.2.6.6 扫描电镜观察

1.2.6.7 X-射线衍射分析

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 木薯水解液生产细菌纤维素单因素探究

2.1.1 温度对BC产量的影响

2.1.2 装液量对BC产量的影响

2.1.3 初始pH对BC产量的影响

2.1.4 木薯水解液添加量对BC产量的影响

2.1.5 接种量对BC产量的影响

2.2 细菌纤维素发酵动力学研究

2.3 木薯水解液生产细菌纤维素发酵过程中含水率与复水率变化

2.4 细菌纤维素的理化表征

2.4.1 元素分析结果

2.4.2 红外分析

2.4.3 热重分析

2.4.4 扫描电镜结果

2.4.5 X-射线衍射分析

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张沙沙,蔡威,吴冬阳,崔斌,沙如意,毛建卫

关键词: 木薯水解液,细菌纤维素,发酵

来源: 食品工业科技 2019年17期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 浙江科技学院生物与化学工程学院浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室浙江省农业生物资源生化制造协同中心

基金: 浙江省重点研发计划项目(2015C02031),浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心开放基金项目(2016KF0040,2016KF0114)

分类号: TQ352.79

DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.17.019

页码: 115-120

总页数: 6

文件大小: 2909K

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