[發(fā)明專(zhuān)利]棘孢曲霉NM-11-6及其在檸檬精油提取中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111497211.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114196578A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅婕;陳虹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 梅婕
• 主分類(lèi)號(hào): C12N1/20
• 分類(lèi)號(hào): C12N1/20;C11B9/02;C12R1/66
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發(fā)明公開(kāi)了一種棘孢曲霉NM?11?6及其在檸檬精油提取中的應(yīng)用，將棘孢曲霉NM?11?6孢子接種在含水檸檬果皮中，于28–30℃發(fā)酵48–60h，獲得檸檬果皮發(fā)酵物，檸檬果皮發(fā)酵物經(jīng)水蒸氣蒸餾法提取，獲得檸檬精油。在從檸檬果皮中提取精油前，增加了微生物發(fā)酵預(yù)處理，所用的黑根霉NM?11?6，是針對(duì)能夠水解檸檬果皮植物組織而有目的篩選得到，它在檸檬果皮中適度生長(zhǎng)，產(chǎn)生多種糖苷酶，能夠協(xié)同水解檸檬中的纖維素、半纖維素和果膠等物質(zhì)，使得其結(jié)構(gòu)組織疏松，有助于檸檬精油溶出，從而能夠顯著提高精油的提取得率。較不采用發(fā)酵預(yù)處理的常規(guī)方法相比，檸檬精油的提取得率可以提高25％以上。

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株棘孢曲霉NM-11-6及其在檸檬精油提取中的應(yīng)用。

(二)背景技術(shù)

檸檬是蕓香科(Rutaceae)柑橘屬(Citrus)喬木檸檬樹(shù)(Citrus limon)的果實(shí)，它含有檸檬酸、檸檬烯、類(lèi)黃酮、維生素C、維生素A以及多種微量元素，屬于一種營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值較高的水果。檸檬樹(shù)的花、果、枝、葉均含有特殊芳香油，即檸檬精油，它含有幾十種烯、醇、醛、酯類(lèi)等化合物，其中檸檬烯是主要成分，含量高達(dá)50％以上。檸檬精油不僅氣味芬芳，且具有抗氧化、調(diào)節(jié)神經(jīng)元傷害和疼痛反應(yīng)等功效，在食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

近年來(lái)，我國(guó)檸檬種植面積不斷增加，特別是在四川、廣西和云南等省份。檸檬的酸度較大，基本不能作為水果直接食用，所以只有少數(shù)檸檬作為鮮果銷(xiāo)售，更多的是用作產(chǎn)品的深加工，如檸檬片、檸檬飲、檸檬果醋和檸檬果酒等。檸檬果皮占整個(gè)檸檬的20％以上，是其加工過(guò)程中的主要副產(chǎn)物，目前多是作為垃圾處理。檸檬果皮中精油含量較高，從中提取精油，可提高檸檬資源利用率，對(duì)檸檬產(chǎn)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都起到積極作用。

目前，植物精油提取傳統(tǒng)的方法有水蒸氣蒸餾法、直接壓榨法和有機(jī)溶劑浸提法等。水蒸氣蒸餾法應(yīng)用最為廣泛，設(shè)備要求低，精油品質(zhì)好，但存在熱分解的問(wèn)題；直接壓榨法可避免精油受熱可能導(dǎo)致的成分改變和揮發(fā)損失，但提取得率非常低；有機(jī)溶劑浸提法具有提取得率高的優(yōu)點(diǎn)，但精油的品質(zhì)不高，往往還提取了植物的脂類(lèi)和蠟質(zhì)等。植物精油提取現(xiàn)代的方法有超臨界CO₂萃取法、分子蒸餾法和離子液體萃取法等，這些方法提取的產(chǎn)品純度較高，但得率低，而且設(shè)備成本較高、產(chǎn)能低，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用還有一定局限性。目前有較多關(guān)于檸檬精油提取的研究報(bào)道，多數(shù)方法是采用超聲波輔助水蒸氣蒸餾法或溶劑浸提法。超聲波輔助水蒸氣蒸餾法提取檸檬精油的得率稍低，一般在2.0％左右；超聲波輔助溶劑浸提法的精油得率較高，如薛山的研究，采用超聲輔助丙酮浸提法，檸檬精油的提取得率達(dá)到2.83％。

為了提高檸檬精油的提取得率，有報(bào)道采用纖維素酶預(yù)處理檸檬果皮，檸檬精油提取得率提高了7.07％(1.98％提高到2.12％)，提取時(shí)間可以顯著縮短[辜雪冬,肖娟,周康,等.纖維素酶輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油工藝優(yōu)化.食品與機(jī)械,2018,34(8):145-152]。檸檬果皮不像植物的根莖葉(如虎杖、黃芪、土茯苓和杜仲葉等)，它的纖維素含量并不高，而果膠和半纖維素的含量很高，所以單純用纖維素酶預(yù)處理檸檬果皮，對(duì)植物組織的水解能力有限，因而對(duì)提高精油提取得率的效果自然不會(huì)顯著。

很多微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中可以產(chǎn)生多種多糖水解酶，包括纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶等，如果用微生物直接發(fā)酵預(yù)處理檸檬果皮，其產(chǎn)生的多種糖苷酶協(xié)同水解檸檬果皮細(xì)胞壁成分，更有利于細(xì)胞中的精油釋放出來(lái)，精油提取得率得以提高。本發(fā)明采用微生物發(fā)酵預(yù)處理檸檬果皮，可使檸檬精油的提取得率大幅度提高。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一株微生物新菌株—棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)NM-11-6及其在檸檬精油提取中的應(yīng)用，檸檬果皮經(jīng)該菌株發(fā)酵后，精油的提取得率可以顯著提高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：