產(chǎn)油酵母利用木薯粉水解液發(fā)酵產(chǎn)油脂的研究

產(chǎn)油酵母利用木薯粉水解液發(fā)酵產(chǎn)油脂的研究產(chǎn)油酵母利用木薯粉水解液發(fā)酵產(chǎn)油脂的研究

引言：

自然界中，有很多微生物可以利用可再生生物質(zhì)來(lái)生存和生長(zhǎng)，有些微生物還可以利用這些生物質(zhì)合成有用的化合物。因此，這些微生物成為研究可再生能源和可再生化學(xué)品生產(chǎn)的有力工具。油脂是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚幕瘜W(xué)物質(zhì)，在食品工業(yè)、生物能源制備、化學(xué)工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境造成了巨大壓力，因此利用可再生資源制備油脂成為了近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

同時(shí)，木薯作為一種生物量大、種植面積廣泛的糧食作物，其淀粉和纖維素含量很高，殘?jiān)胸S富的營(yíng)養(yǎng)，因此被廣泛視為可再生能源和化工原料的潛在來(lái)源。本研究利用產(chǎn)油酵母來(lái)發(fā)酵木薯粉水解液制備油脂，一方面解決了可再生能源的需求，同時(shí)縮小了木薯的資源浪費(fèi)范圍。

材料和方法：

材料：產(chǎn)油酵母、木薯粉、酵母精潔、葡萄糖、酪氨酸

方法：

1.制備木薯粉水解液：將10g的木薯粉加入100mL的磷酸緩沖液中，調(diào)節(jié)pH值至5.5；在100℃下水浴反應(yīng)2h，冷卻至室溫后取膠體溶液，離心后可以得到木薯粉水解液；

2.前置處理酵母菌：產(chǎn)油酵母分別分配于YPDS管液培養(yǎng)基中，轉(zhuǎn)運(yùn)到培養(yǎng)基上。酵母菌于30℃，200rpm下培養(yǎng)18h，收獲菌液。

3.發(fā)酵制油：在30℃，200rpm的瓊脂培養(yǎng)基中，將產(chǎn)油酵母菌液、木薯粉水解液分別加入到正確的摩爾比并調(diào)節(jié)pH值；營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑酵母精潔、葡萄糖、酪氨酸分別加入培養(yǎng)基中，完成前處理后，培養(yǎng)24h，離心菌液。

4.抽提制油：用甲醇將離心后的菌液溶解，加入正己烷、水進(jìn)行三相分離；將有機(jī)層收集并旋蒸干，得到產(chǎn)油脂。

結(jié)果：

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，制備出了產(chǎn)油率高的產(chǎn)油酵母菌種，并且成功地利用木薯粉水解液發(fā)酵制備油脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)木薯粉水解液質(zhì)量濃度為30g/L時(shí)，產(chǎn)油酵母產(chǎn)生油脂的活性最高。另外，當(dāng)增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)元素的添加量適中時(shí)，對(duì)油脂的產(chǎn)量也有很大的幫助。

計(jì)算出的產(chǎn)油率為4.25g/L，比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式高出了一個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)對(duì)油脂的分析，發(fā)現(xiàn)其成分與市場(chǎng)上的玉米油十分相似，證明了木薯作為可再生資源制備油脂的潛力和價(jià)值。

討論與結(jié)論：

本研究成功地利用木薯作為原料，通過(guò)產(chǎn)油酵母發(fā)酵的方式制備出高質(zhì)量的油脂。與傳統(tǒng)方式相比，本研究的方法生產(chǎn)效率更高，同時(shí)木薯的資源浪費(fèi)也得到了解決。在可持續(xù)能源的發(fā)展中，利用可再生資源制備化學(xué)品的方法必不可少。本研究探討了產(chǎn)油酵母與木薯的配對(duì)，不僅可以制備高質(zhì)量的油脂，還對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)了一份力量。在今后的研究中，我們期望更多地利用可再生資源制備化學(xué)品，為可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。本研究的目標(biāo)是使用產(chǎn)油酵母發(fā)酵木薯粉水解液制備油脂，并在該過(guò)程中解決可再生能源和可持續(xù)生產(chǎn)的問(wèn)題。我們對(duì)不同條件下的系統(tǒng)和產(chǎn)物進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，得出了許多有用的數(shù)據(jù)和結(jié)論。

首先，在前處理實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)提取酵母物質(zhì)兩次可以提高產(chǎn)油酵母細(xì)胞的飽和度，并有助于后期的油脂分離。此外，我們發(fā)現(xiàn)使用磷酸緩沖液水解木薯粉時(shí)，pH值對(duì)水解的影響很大。當(dāng)水解液的pH值為5.5時(shí)，水解效果最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，磷酸緩沖液水解木薯粉所得到的木薯粉水解液具有良好的可用性和可持續(xù)性，因此可以作為制油的主要基礎(chǔ)。

然后，在發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)油率與木薯粉水解液中木薯粉的濃度直接相關(guān)。當(dāng)濃度為30g/L時(shí)，油脂的產(chǎn)量最高，達(dá)到了4.25g/L，而其他濃度下的產(chǎn)量均低于該值。通過(guò)對(duì)液體培養(yǎng)基的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，我們可以從其最初的6.8降低至最終的5.6，這可以有效提高酵母的產(chǎn)油率。但是，過(guò)低的pH值可能會(huì)對(duì)酵母細(xì)胞的生長(zhǎng)和油脂產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，最優(yōu)pH值應(yīng)該盡量接近5.6，以發(fā)揮最佳的制油效果。

在營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)酵母精潔和葡萄糖可以有效提高產(chǎn)油酵母的產(chǎn)油率。特別是酵母精潔的添加，既可以增加培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又可以促進(jìn)酵母細(xì)胞的增殖，以提高產(chǎn)油率。但是，過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)劑添加也可能會(huì)對(duì)酵母細(xì)胞的生長(zhǎng)和油脂產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，我們需要在實(shí)驗(yàn)中找到最合適的比例來(lái)使用。

最后，在油脂抽提實(shí)驗(yàn)中，我們采用正己烷作為溶劑來(lái)從酵母細(xì)胞中提取油脂。我們發(fā)現(xiàn)在酵母和甲醇脫水的過(guò)程中需要進(jìn)行充分混合和振蕩。在油脂分離過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)三相分離可以有效隔離油脂和水，以獲得高純度的油脂。

綜上所述，我們的研究成功地制備出高質(zhì)量的油脂，并找到了一種高效、可持續(xù)的生產(chǎn)方式。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)木薯粉水解液質(zhì)量濃度、營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑的使用量和pH值對(duì)產(chǎn)油率占據(jù)