腺苷产生菌分批补料发酵及发酵动力学初探

本文对腺苷产生菌Bacillus subfilisJSIM-25培养基中两个关键因子酵母膏和糖进行不同浓度摇瓶试验，并进行22L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究。结果表明，最佳的酵母膏和葡萄糖浓度分别为1．6％和12％。降低起始糖浓度，产苷期补糖可明显提高菌体比生产速率和耗糖产苷能力。按起始糖浓度为6％，16h补糖使最终发酵总糖浓度达12％，发酵培养60h，腺苷平均产量可达18．20g／L，菌体耗糖转化率16．85％，比生成速率0．024g／（g．h），残糖1．2％。     

不同中和剂对米根霉发酵产L- 乳酸的影响

在米根霉发酵产L- 乳酸过程中,采用CaCO3 作为中和剂会造成下游分离过程中膜堵塞和环保压力,因此以NH3·H2O 和NaOH 替代CaCO3 作中和剂,对米根霉发酵产L- 乳酸的工艺条件和发酵动力学进行研究。结果表明：添加CaCO3 后L- 乳酸产量平均提高7.3 倍;NaOH、NH3·H2O 作为中和剂的最佳浓度及质量分数分别为10mol/L、25%,以该条件进行发酵72h 得菌丝体小球直径分别为0.2～1.2mm 和1.2～2.2mm,残糖含量分别为2.58g/L 和1.37g/L,L- 乳酸产量分别为74.34g/L 和80.61g/L。     

细菌L-乳酸发酵的研究--耐高糖高酸菌株的选育

本文主要研究了L-乳酸发酵中耐高糖高酸菌株的选育及所选菌株的发酵特性情况.结果表明,出发菌株经离子注入诱变后,其生长的临界乳酸和葡萄糖浓度分别为24g/L和150g/L,并经耐高糖高酸的选育和驯化后,得到一株在产酸速率和最终L-乳酸产量方面都比原始对照菌株高的目的菌株LB1-1,其最终L-乳酸产量达到70g/L,出发菌株为43g/L.     

凝结芽孢杆菌CICIM B1821发酵生产L-乳酸的研究

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）CICIM B1821是一株实验室前期筛选获得的产L-乳酸的嗜热菌。该菌株在34～55℃范围内均表现出良好的生长特性和产酸特性,50℃时获得最高的比生长速率和最大的乳酸积累量。CICIMB1821能够在pH为5．0～7．5的范围内保持高的菌体活性。氧气的存在有利于CICIMB1821的快速生长．但会导致副产物的积累,而在不通氧的条件下该菌株也生长良好,同时产酸速率可高达5．63g／L·h。控制残糖浓度不高于10％的发酵条件下,发酵48h,可积累乳酸107．5g／L,副产物总和仅为1．05g／L,葡萄糖对乳酸的得率为97．5％,所产L-乳酸光学纯度高于99％。此外,高浓度葡萄糖发酵实验显示,该菌株可在高渗透压下利用20％葡萄糖发酵生产L-乳酸,发酵100h．可积累乳酸134g／L,副产物总和仅为1．12g／L,葡萄糖对乳酸的得率为92．0％。     

米根霉Fp-6利用红薯发酵生产L-乳酸

以高产淀粉的优质红薯品种为原料,采用生产菌株米根霉Fp-6研究不同的红薯预处理方式对高光学纯度L-乳酸发酵的影响,并进行了50 L发酵罐放大试验。结果表明:用制备的红薯淀粉为原料,产酸和发酵周期均与以玉米淀粉为原料相同。当红薯液化液中的有机N含量高于0.25 g/L时,产乳酸量和糖转化率明显下降,副产物富马酸和甘油浓度明显增加,菌体量显著增加。无机N对发酵产酸有促进作用。用去除红薯中部分有机N的液化液进行发酵,在50 L罐中其产乳酸量达91.3 g/L,糖转化率为81.28%,发酵周期48 h。     

细菌L—乳酸发酵的研究——耐高糖高酸菌株的选育

本文主要研究了L-乳酸发酵中耐高糖高酸菌株的选育及所选菌株的发酵特性情况。结果表明，出发菌株经离子注入诱变后，其生长的临界乳酸和葡萄糖浓度分别为24g／L和150g／L，并经耐高糖高酸的选育和驯化后，得到一株在产酸速率和最终L-乳酸产量方面都比原始对照菌株高的目的菌株LBl—1，其最终L-乳酸产量达到70g／L，出发菌株为43g／L。     

耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸发酵条件研究

为研究耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸的发酵特性,采用氨水中和剂,进行7L反应器发酵实验。与ST50-2的出发菌株AS3.819相比,发酵周期由原来的72h缩短为56h,L-乳酸产量提高12.30%,乙醇含量降低22.22%,乳酸脱氢酶(LDH)比活力提高83.09%,乙醇脱氢酶(ADH)比活力降低16.06%,对还原糖的利用速率及生物量的积累均高于出发菌株。7L反应器发酵实验表明：CaCO3影响菌体的成球;搅拌转速、氨水体积分数影响菌体的生长、成球大小及L-乳酸产量;pH值影响L-乳酸产量及发酵周期。其优化结果为：在搅拌转速400r/min,中和剂氨水体积分数为15%,pH值控制在6.0时,ST50-2菌球直径为1.0～1.5mm,发酵周期为56h,L-乳酸产量达93.32g/L。     

一株利用木糖产L-乳酸细菌的发酵特性研究

对高效木糖乳酸菌Lt的发酵特性进行了研究,同时对其发酵玉米芯L-乳酸进行了初步探讨。Lt菌株生长需要氧气,延迟期约为6h,16h以后进入稳定期,可利用木糖、葡萄糖、D-甘露糖、L-阿拉伯糖产L-乳酸,转化率为88.0%-98.7%。最适发酵温度为46℃,从46-52℃产酸量均较高。用6%的纯木糖发酵48h,L-乳酸产量为57.35g/L,转化率约为95%;用含6%还原糖的玉米芯磷酸水解液发酵48h,L-乳酸产量为31.30g/L。该菌株具有发酵温度高、适温范围宽、发酵时间短、转化率高、L-乳酸纯度高等优点。     

米根霉不同菌丝体形态对重复间歇发酵生产L-乳酸的影响

研究米根霉在3L 发酵罐重复间歇发酵过程中,菌体形态对发酵强度的影响。结果表明：絮状米根霉首批发酵产L- 乳酸为105.8g/L,葡萄糖转化率88.12%,球状米根霉产L- 乳酸105.0g/L,葡萄糖转化率87.50%;在重复间歇发酵过程中,球状米根霉前6 批产L- 乳酸均保持在80.00g/L 以上,第7 批产L- 乳酸78.60g/L,葡萄糖转化率均高于87.33%,产酸效率最高可达到4.26g/(L·h),而絮状米根霉前4 批产L- 乳酸可保持在80.00g/L 以上,第5 批产L- 乳酸78.30g/L,第6 批产L- 乳酸77.40g/L,第7 批产L- 乳酸70.20g/L,产酸效率最高可达4.07g/(L·h)。研究数据显示,球状米根霉更适于重复间歇发酵生产L- 乳酸。     

高光纯D-乳酸生产菌株假肠膜明串珠菌HL64-1的分离鉴定及其发酵特性

从自然界中筛选分离产酸菌是获得高光学纯度乳酸生产菌株有效的途径之一。从腐烂果实中分离获得一株产高光学纯度D-乳酸菌株HL64-1,经形态学、16S rDNA序列分析、序列相似性Blast比对分析鉴定为假肠膜明串珠菌（Leuconostoc pseudomesenteroides）。在基础发酵培养基中摇瓶发酵24 h,产D-乳酸的量达到62.18 g/L,产酸速率达2.59 g/（L·h）,光学纯度达99.90%(ee);在5 L发酵罐中放大培养,通过补加碳源,发酵72 h,D-乳酸产量达到78.74 g/L,平均产酸速率达1.09 g/（L·h）。该菌株可以有效利用农业副产物花生饼粉和棉籽粉作为替代氮源以降低发酵原料成本。该菌还可利用木糖产生D-乳酸,且葡萄糖能显著提高木糖的利用效率,极具工业应用前景。     

细胞生长和非生长相结合的拟干酪乳杆菌高效生产L-乳酸研究

本研究以拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸为研究对象,通过对最适初始葡萄糖浓度以及稳定期静息细胞的代谢能力进行研究,开发了基于细胞生长和非生长相关组合的高细胞密度L-乳酸生产策略。研究结果表明,140 g/L初始葡萄糖浓度下,细胞能够快速生长而且将葡萄糖完全耗尽生产L-乳酸。此外,在发酵结束后6~7 h之内,细胞仍然能够维持非常高的代谢活性。最后,在此基础上开发的高细胞密度生产策略,能够使细胞在正常批发酵结束后高密度发酵阶段的产率较常规发酵阶段提升1.4倍,而且L-乳酸转化率也明显提升,达到0.985 g/g。本研究通过过程策略能够有效延长细胞高速率生产L-乳酸的周期,从而提升L-乳酸生产效率,同时也在一定程度上能够有效缩短发酵过程所需的辅助时间,包括种子制备和细胞生长,因此有望应用于工业乳酸的高效生产。     

干酪乳杆菌非连续发酵生产L-乳酸的研究

对干酪乳杆菌非连续性发酵生产L-乳酸的研究结果表明,发酵过程中不添加补料,得到L-乳酸的最大浓度为76.9g/L,L-乳酸的产率为64.1%,最大细胞干重为6.5g/L。而发酵过程进行分批补料的试验结果证明,添加葡萄糖是发酵L-乳酸的有效方法,L-乳酸的最终浓度为90.7g/L,产率为75.5%,细胞干重为8.6g/L。L-乳酸产量提高了17.9%,细胞干重提高32.3%,L-乳酸纯度为95.7%。     

产高光学纯度L-乳酸菌株HY-38发酵培养基优化

以产L-乳酸光学纯度为99.3%的粪肠球菌（Enterococcus faecium）HY-38作为出发菌株,通过Plackett-Burman试验设计确定影响L-乳酸的产量的主要因素,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为葡萄糖、酵母膏及乙酸钠,最陡爬坡试验逼近影响因素最佳值区域,采用Box-Behnken设计及响应面分析对L-乳酸发酵培养基成分进行优化。结果表明,L-乳酸发酵培养基成分确定为葡萄糖148 g/L、酵母膏12.4 g/L、碳酸钙80 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、硫酸镁1.2 g/L、硫酸锰0.04 g/L,在此条件下,L-乳酸的产量达到134.7g/L,比优化前（108.3 g/L）提高了24.3%。     

产L－乳酸的菌种的筛选及L－乳酸生产新途径

本实验以大豆秸秆酶解液为原料,发酵制备L- 乳酸。首先对产L- 乳酸的四株菌进行筛选,选出性能优良、糖利用率和乳酸产量均较高的干酪乳杆菌作为实验用菌种。然后对乳酸菌发酵大豆秸秆酶解液制备L- 乳酸的影响因素进行了研究,研究结果表明：干酪乳杆菌发酵的最佳接种量为10%,最适发酵温度为30℃,最佳pH 值为5.5;在发酵42h 时,大豆秸秆酶解液中残留糖浓度接近于零,此时,随底物浓度的增高,乳酸产量相应增加,并且酶解液浓度达到34.98g/L 时,乳酸生产没有受到抑制。     

补料分批发酵生产谷胱甘肽的研究

考察5L 发酵罐中分批补加葡萄糖对发酵生产谷胱甘肽(GSH)的影响。采用20g/L 初糖质量浓度,在发酵12h 至27h 每隔3h 分别补加22、24、24、24、24g/L 和22g/L 葡萄糖,可以使酿酒酵母在发酵33h 时GSH 质量浓度达到72.49mg/L,细胞干质量浓度达到28.52g/L,分别为初糖20g/L 分批培养方式的2.86 倍和4.93 倍。补料分批发酵可以明显促进酿酒酵母生长和提高GSH 的合成。     

基因组改组鼠李糖乳杆菌生产L-乳酸发酵培养基的优化

通过单因素试验确定了耐酸性强、高产L- 乳酸的改组菌株Lc-F34 的发酵最适碳源为葡萄糖、初始葡萄糖浓度为90～110g/L,淀粉葡萄糖水解物可以作为乳酸发酵的碳源;最适氮源为酵母抽提物,玉米浆次之,玉米浆可以部分或全部代替酵母抽提物作为乳酸发酵的氮源;适量的MgSO4 和MnSO4 对该菌株的发酵有刺激作用,MgSO4 最适浓度为0.3%,MnSO4 最适浓度为0.05%。     

Fed‐batch l‐(+)‐lactic acid fermentation of brewer's spent grain hydrolysate

Brewer's spent grain (BSG) hydrolysates were used for l ‐(+)‐lactic acid (LA) fermentation by Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469. The aim of this study was to evaluate fed‐batch LA fermentation of BSG hydrolysate with the addition of glucose, glucose and yeast extract, and wort during LA fermentation and its effect on fermentation parameters such as LA concentration, its volumetric productivity and yield, and L. rhamnosus cell viability. The highest LA yield, volumetric productivity and concentration of 93.3%, 2.0 g/L/h, and 116.1 g/L, respectively, were achieved with glucose and yeast extract addition during fermentation. In fed‐batch fermentation with glucose and yeast extract addition significantly higher LA concentration, yield and volumetric productivity (by 194.8; 2.2, and 20.7%, respectively) were achieved compared with batch fermentation. The results indicated that fed‐batch fermentation could be used to increase LA fermentation efficiency. Copyright © 2017 The Institute of Brewing & Distilling     

1 株高产L-乳酸菌株的分离鉴定及其发酵培养基优化

从辣白菜样品中筛选出1 株高产乳酸的菌株LB-103,经L-/D-乳酸试剂盒检测该菌株发酵产L-乳酸的光学纯度为100%。通过形态学观察、VITEK 2生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,确定该菌株为鼠李糖乳酸杆菌（Lactobacillus rhamnosus）,将其命名为鼠李糖乳酸杆菌DLF-15038。对其发酵培养基进行初步优化,发现廉价的棉籽饼粉可以部分替代酵母粉,采用15?g/L棉籽饼粉和10?g/L的酵母粉为复合氮源,L-乳酸的产量得以维持且明显降低成本,最适无机盐质量浓度分别为CH3COONa?3?g/L、KH2PO4?2?g/L、MnSO4?0.3?g/L、MgSO4?0.2?g/L。在该优化条件下,进行了5?L发酵罐中的批式流加发酵实验,发酵72?h,L-乳酸产量为165.15?g/L,生产强度为2.29?g/（L·h）,糖酸转化率为93.34%。     

玉米淀粉深层发酵生产L－乳酸

本文报道了使用米根霉（ＲｈｉｚｏｐｕｓＯｒｙｚａｅ）ＴＬ－５２７－９菌株用玉米淀粉深层发酵生产Ｌ－乳酸。探讨了不同碳源、氮源、底物浓度、液化条件、通气量、种龄对Ｌ－乳酸生成的影响，在３Ｍ３发酵罐中，当玉米淀粉投料浓度为１３％时，７罐平均产Ｌ－乳酸９．４１ｇ／１００ｍｌ，对糖转化率７９．５５％。发酵液经分离提取精制，Ｌ－乳酸纯度达９８％以上。同时在研究过程中利用高压液相色谱测定了Ｌ－乳酸代谢变化。本结果表明米根霉ＴＬ－５２７－９菌株具有Ｌ－乳酸产率高和发酵快的特点。