好食脉孢菌发酵麸皮制备游离阿魏酸及其改性研究.pdf

摘要 摘 要 近年来阿魏酸逐渐进入人们的视野，以其为主要物质的医疗药物，功能性食品等都 如雨后春笋般诞生。其良好的清除自由基、抗菌消除炎症、预防肿瘤、降血脂等特性深 受人们喜爱和关注，因而使其具有了良好的开发和应用前景；中国是小麦种植与出产大 国，而加工后的小麦麸皮，多被用作动物饲料的投喂，而较少再次利用，进而造成了谷 物资源的极大浪费。 本课题以小麦麸皮为原材料，采用固态发酵技术，提取麸皮中丰富的阿魏酸资源， 并在阿魏酸分子中引入亲水性较强的葡萄糖基团，制备以阿魏酸葡萄糖酯为主要成分的 新型生物饲料添加剂。 主要研究方法与结果如下： 本文探索研究了好食脉孢菌在固态发酵条件下，发酵小麦麸皮生产阿魏酸 （游离 型）的最佳工艺条件。通过单因素试验结合正交试验，以阿魏酸 （游离型）得率为考察 指标，得到最优阿魏酸生产工艺参数为：好食脉孢菌接种量达5%、固态发酵培养温度 30 1:0.75 5 d ℃、麦麸和水料液比 、固态发酵培养时间 。在以上条件下，阿魏酸 （游离 型）的得率为71.45%。 以浓缩冻干后得到的游离型阿魏酸样品为原料，引入葡萄糖基团对阿魏酸分子进行 结构修饰。以阿魏酸的转化率设立为考察指标，且通过单因素结合正交试验法，探索合 成阿魏酸葡萄糖酯的最优工艺参数：在催化反应时间为32 h、阿魏酸酯化反应温度为 60℃、丁酮配比1%甲醇溶液为反应介质、固定化脂肪酶添加量 10%、底物的酸糖摩尔 1:1 25% 比为 ，阿魏酸转化率达到最高为 。 为进一步提高糖酯合成速率和转化率，采用纳米金与南极假丝酵母脂肪酶形成的 金-酶杂化体系作为新型催化剂，催化葡萄糖酯化改性阿魏酸，以杂化酶催化效果为考 察指标，采用紫外光谱结合红外光谱分析法，分别测定杂化前后南极假丝酵母脂肪酶结 构的变化，确定制备杂化酶最佳工艺为：0.7g 假丝酵母脂肪酶加入 10mL 粒径为 11.55 nm 的纳米金溶液，于30℃恒温振荡反应器内反应24h；并确定采用杂化酶催化糖酯化 1% 1:1 改性阿魏酸的最佳工艺为：丁酮复配 甲醇溶液为反应介质，在底物酸糖比为 、反 24 h 60 10% 应时间为 、反应温度为 ℃、杂化酶添加量为 ，可以获得更高的阿魏酸转化 - -I 哈尔滨商业大学硕士学位论文 率，为36.8%。 试验还探究了阿魏酸改性前后的理化特性和生物特性，研究发现葡萄糖酯具有优于 阿魏酸的生物特性。其中改性前后对DPPH 自由基的清除，阿魏酸葡萄糖酯好于阿魏 酸，除此之外，阿魏酸与阿魏酸葡萄糖酯二者对羟基自由基和H O 也有着优秀的清除 2 2 效果；二者对于二价铁离子也有着显著的螯合作用，并且二者溶液浓度与螯合能力呈正 相关，在6.0 mg/mL 的相同浓度时，阿魏酸葡萄糖酯对于二价铁离子的螯合能力为 67%，是阿魏酸的1.2 倍；此外，阿魏酸葡萄糖酯相比于阿魏酸拥有着更优异的水溶性 表现，室温条件下可达到阿魏酸的28倍；抑菌性试验得到，改性前后二者对于大肠杆 菌、酵母菌以及金黄色葡萄球菌都有着一定抑制能力，并且均对于黑曲霉无显著抑制能 力。 关键词：阿魏酸葡萄糖酯，脂肪酶，杂化酶，性能研究 II - - 摘要