黄姜皂素生产工艺中的发酵机理与条件优化

传统上将黄姜皂素生产工艺中,粉碎后、水解前的处理过程称为"发酵"。该步骤对黄姜皂素的得率具有重要影响,然而学术界对发酵机理的认识存在误区。我们通过一系列对比实验,证实了这一过程并非真正意义上的微生物发酵,而是黄姜体内的酶在特定条件下所催化的复杂的生化反应,是植物应对环境胁迫而引发的次生代谢产物的变化。通过对发酵过程中p H值变化的监测发现,旧的发酵工艺过程中常伴有H+生成,而优化后的发酵过程可不伴随明显的p H值变化,表明该生化反应过程中并无H+释放。在对发酵机理认识的基础上,我们依据影响生化反应的关键因素,优化了发酵工艺参数。应用新发酵工艺后,黄姜皂素的得率稳定在0.8%左右,相比传统工艺提高了大约11%,发酵耗时也由原来的72 h缩短至12 h。