提升微藻破壁效果與萃取效率之策略
學生姓名:
沈靖皓
指導教授:
孫寶年
學 期:
114上
摘 要:
微藻富有蛋白質與脂質，已被商業化培養並加工萃取製成保健食品或生質燃料。然而，由於微藻的細胞壁堅硬，難以有效的萃取其細胞質內的成分，因此為了提升萃取的效率，快速且低耗能的破壞細胞壁的方法持續被研究與改進。本次報告利用機械、化學及酵素的方法打破細胞壁，並利用反應曲面推算出最佳的操作參數。結合蝸牛酶與沙珠磨球並反應兩小時後，蛋白質、葉綠素及可溶性醣類萃取率分別提升 65.1%、 34.7%及 20.2%。反應曲面圖在蛋白質萃取上並未找具有顯著差異的最佳條件 (p>0.05)；還原糖及葉綠素的最佳反應條件分別為酵素濃度 2%、1.125%；培養 1.25、2 小時及砂磨 8 分鐘。使用高壓均質機 (High-pressure homogenization, HPH)的破壁程度高於 pH12溶液，脂質的萃取率關係於細胞破碎的程度，其線性關係 R2 =0.91，使用 HPH 的脂質萃取率高於 pH12 處理；蛋白質的萃取率主要受到蛋白質與細胞壁的鍵結破壞程度，使用 pH12 溶液有效的將鍵結水解，因此蛋白質萃取效果優於 HPH 處理。使用超音波 (Ultrasound, US) 與球磨破壁，脂質萃取量分別為 16.9%與 15.1%，葉綠素萃取量分別為
7.5 及 6.16mg/L，與未經任何處理之脂質萃取率 5.5% 及葉綠素萃取量 1.75 mg/L 相比，均顯著提高。綜上所述，單一或結合多種破壁技術皆能有效破壞微藻堅硬的細胞壁，釋放細胞質中的脂質，蛋白質與其餘功效成分，進而提高萃取率供後續產業應用。
7.5 及 6.16mg/L，與未經任何處理之脂質萃取率 5.5% 及葉綠素萃取量 1.75 mg/L 相比，均顯著提高。綜上所述，單一或結合多種破壁技術皆能有效破壞微藻堅硬的細胞壁，釋放細胞質中的脂質，蛋白質與其餘功效成分，進而提高萃取率供後續產業應用。
1141專題討論_摘要.pdf