氮源与维生素对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)高效生产L-乳酸影响的研究

在L-乳酸发酵生产中,用廉价的黄豆粉补充微量维生素液,替代培养基中昂贵的酵母粉,L-乳酸的产物浓度和得率与使用酵母粉相比相差不大。氮源经优化后,使用3.5%~4.5%的黄豆粉并添加最优剂量的8种维生素混合液,摇瓶实验,120 g/L葡萄糖转化得到104 g/L的L-乳酸,得率为86.7%;5 L发酵罐实验,3.5%的黄豆粉补充维生素混合液,初始葡萄糖浓度150 g/L,L-乳酸浓度为128 g/L,得率达到85.3%,基本达到了以酵母粉做氮源和生长因子的发酵指标。     

细菌L-乳酸发酵培养基的优化

利用热葡糖苷酶芽胞杆菌（Geobacillus thermoglucosidasius）TL-4厌氧发酵生产L-乳酸,为降低L-乳酸生产成本,以农产品及副产物为主要原料,通过单因子试验确定TTL-4产L-乳酸的碳源及氮源,并运用正交试验对摇瓶发酵不同氮源的组合进行了研究,确定了发酵培养基中影响产酸的主要因子及配比。优化发酵培养基为葡萄糖160g／L,小肽发酵液10g／L,玉米浆5g／L,摇瓶发酵L-乳酸产量可达152．5g／L。     

葡萄糖和木糖共发酵生产L-乳酸的培养基和培养条件响应面优化

为提高米根霉利用葡萄糖、木糖共发酵产L-乳酸的产量,在单因素试验基础上,采用响应面法进行培养基和培养条件优化的试验方案设计。利用Design Expert软件对其结果进行二次回归分析,获得的最佳产酸条件为：葡萄糖100g/L、木糖50g/L、 (NH4)2SO4 3.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、摇床转速180r/min、温度32℃、接种量12%、装液量50mL。该条件下摇瓶发酵72h,L-乳酸产量为119.216g/L,转化率为79.48%。     

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。     

分批补料高密度培养米根霉As3.819产L-乳酸的研究

采用分批补料方式对米根霉As3.819高密度培养产L-乳酸的效果进行研究。摇瓶实验确定的最佳培养条件为：接种量5%、接种时间24h、装液量40%、补料液中葡萄糖与硫酸铵的质量比为20:1。罐发酵的最佳补料方式为葡萄糖浓度反馈流加。通过流加培养获得了较高的菌体密度,菌体干重达18.45g/L;重复发酵5批次,产L-乳酸效率达2.25g/L·h;菌体干重和产酸效率较分批培养分别提高了92.9%和82.9%。     

无载体固定化米根霉半连续发酵产L－乳酸工艺研究?

为了选择米根霉半连续发酵产L-乳酸工艺参数,通过单因素试验和正交试验,对接种量、CaCO3添加时间、温度、装液量及转速进行了优化,并采用培养基重复发酵,建立米根霉半连续发酵工艺。其中摇瓶半连续发酵条件为：孢子接种量4%,种子接种量10%,发酵开始时添加CaCO3,装液量为20%～30%,0～36h时发酵温度28～30℃、36～72h时发酵温度32～34℃,转速200r/min。7L磁力搅拌发酵罐半连续发酵工艺条件为：搅拌转速为300r/min,通气量为1.25L/(L·min),温度为32℃。发酵罐重复发酵稳定,产L-乳酸最高达到86%。为米根霉半连续发酵产L-乳酸的工业化生产提供了研究基础。     

重组蔗糖异构酶在短短芽孢杆菌中的表达及发酵优化

对重组菌株Brevibacillus choshinensis/pNCMO2-SI摇瓶发酵产蔗糖异构酶进行研究,进一步探讨了3 L发酵罐不同发酵条件对菌体生长及产酶的影响。结果表明,摇瓶发酵后胞外酶活为50 U/mL,最优3 L发酵罐培养条件为:初始碳源为葡萄糖质量浓度10 g/L,初始氮源为多聚蛋白胨、牛肉浸膏质量浓度各15 g/L,发酵温度30℃,溶氧30%,在此条件下得到的最高酶活为275 U/mL。为了探索启动子对蔗糖异构酶表达的影响,分别选取来源于枯草芽孢杆菌的启动子Papr-E,Pnpr-E,Pamy以及来源于巨大芽孢杆菌的启动子Pxyl进行研究。结果表明,使用启动子Papr-E的表达量最高。进一步优化摇瓶发酵条件,重组菌株BCpNapr-SI摇瓶发酵的胞外上清酶活为137 U/mL,在此条件下进行3 L发酵罐发酵,最终发酵上清胞外酶活为485.5 U/mL,是未优化启动子的1.76倍。     

工业生产中耐高温α-淀粉酶发酵培养基的优化研究

通过对一株高产耐高温α-淀粉酶的地衣芽孢杆菌摇瓶发酵工艺的优化,以及在摇瓶和20 L发酵罐上进行的耐高温α-淀粉酶液态发酵工艺条件的试验研究,确定发酵培养基所采用的最佳氮源为豆饼水解液,最佳碳源为玉米粉液化液.正交试验结果表明:优化摇瓶发酵培养基配方为玉米液化液12.5%,豆饼粉5%,豆饼水解液2.5%,(NH4)2SO40.5%,摇瓶产酶活可达5 000 U/mL,比优化前提高了10%,20 L发酵罐产酶活达到了12 000 U/mL.     

玉米浆发酵生产L- 乳酸的工艺优化

采用嗜热乳酸链球菌,以玉米浆为主要氮源,通过响应面对其发酵培养基进行优化设计,最终确定出以玉米浆生产L- 乳酸的最佳发酵方案为：葡萄糖84g/L、玉米浆41g/L、硫酸铵1.3g/L、pH6.5,其L- 乳酸产量为11g/L,与添加牛肉膏产酸量(9.02g/L)接近,但可以大大降低成本,有效提高生产效率。     

鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸培养基的优化

对鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸的发酵培养基组成进行了研究;通过正交实验得到最佳氮源组合为酵母粉5g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏15g/L;生长因子实验表明,番茄汁和白菜汁的添加量各为10%时,L-乳酸的产量最高;葡萄糖、吐温80、生长因子和氮源的四因素正交实验表明,最佳培养基组成为葡萄糖160g/L,酵母粉5g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏15g/L,吐温80 lmL/L,番茄汁50mL/L,白菜汁50mL/L.用该培养基发酵所得L-乳酸的产量高达143.6g/L,得率为89.8%.     

L-乳酸高产突变株--米根霉NAF-032

运用正交试验理论,对L-乳酸高产突变株NAF-032的优化摇瓶发酵条件作了初步研究,确定了优化的发酵培养基和发酵条件.优化发酵培养基为(g/L)葡萄糖140,氯化铵1,KH2PO40.3,MgSO4*7H2O0.25,ZnSO4*7H2O0.08;优化培养条件为34℃,摇床转速200r/min,装液量50mL(250mL容积三角瓶),一次性添加CaCO380g/L调节pH值.米根霉NAF-032的摇瓶发酵L-乳酸积累量可达94.28g/L.     

耐酒精高产L-乳酸菌株的筛选及发酵培养基优化

为提高L-乳酸产量,降低L-乳酸的生产成本,该研究经过筛选、驯化获得一株耐酒精且高产L-乳酸的菌株鼠李糖乳杆菌AK-0779。使用玉米酒糟代替部分酵母粉作为菌株AK-0779发酵培养基的氮源。在单因素实验基础上,对葡萄糖添加量、酵母粉添加量和玉米酒糟添加量进行三因素三水平响应面优化试验。结果表明,最适发酵培养基为：葡萄糖添加量9.80%,玉米酒糟添加量0.98%,酵母粉添加量1.72%,L-乳酸产量为78.91 g/L,糖酸转换率为80.52%。与酵母粉完全充当氮源产L-乳酸82.36 g/L相比,产量无显著差异,说明玉米酒糟能有效代替部分酵母粉作为发酵培养基的氮源,降低L-乳酸生产成本。     

米根霉发酵甘薯淀粉制备L-乳酸研究

以米根霉AS3.819的诱变株为菌种,甘薯淀粉为碳源,在摇瓶发酵工艺的基础上,利用10L发酵罐对该菌株产L-乳酸进行研究,探索出10L罐最适发酵条件为:装液量40%,搅拌转速400～650r/min,通气流量0.5～0.6L/(L·min),溶氧≥88%,温度32℃,pH5.0～5.5,消泡剂添加量0.1%左右。罐发酵结果得到L-乳酸累积浓度为99.54g/L,对原淀粉的转化率达77%,最高生物量7.2g/L,发酵周期70h。     

米根霉L- 乳酸发酵菌丝球形成条件的研究

研究米根霉CS323-9 在摇瓶培养条件下影响菌丝成球及产乳酸的因素。考察(NH4)2SO4 质量浓度、接种量、摇瓶转速及表面活性剂吐温-80 用量4 个因素,再利用L9(34)的正交试验,对菌丝球形成及产酸的条件进行优化。结果表明：(NH4)2SO4 质量浓度4g/L、接种量7%、摇瓶转速200r/min、吐温-80 用量0.5g/L 时,摇瓶发酵菌丝球数目达115 个/mL、菌丝球平均直径为1.2mm、L- 乳酸积累量为78.9g/L。说明米根霉CS323-9 在摇瓶培养条件下菌丝球的形成与乳酸的积累有较大的相关性。     

正交实验法优选细菌纤维素的发酵工艺研究

以正交实验设计方法,对木醋杆菌Acetobacter xylinum发酵产细菌纤维素的工艺进行了优化.采用正交设计助手,对发酵产细菌纤维素的初始pH、摇瓶装液量、碳源中果糖与葡萄糖的比例和氮源酵母粉的添加量等影响因素进行正交实验设计,以细菌纤维素产量为目标,在实验范围内得到各因素影响次序为摇颓装液量>氮源>碳源>初始pH,得到最优发酵工艺为:初始pH 6.0,摇瓶装液量50 mL/250mL摇瓶,果糖与葡萄糖质量比例为l:1,酵母粉14g/L.优化后细菌纤维素产量达到13.493g/L.     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L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,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

绿色木霉液体发酵产纤维素酶的培养基优化

研究液体摇瓶发酵产纤维素酶的最佳培养基组成。通过单因素实验确定了培养基中氮源、碳源和诱导碳源的种类,采用正交试验确定了培养基中4种主要营养成分的组成。结果表明,摇瓶液体发酵产纤维素酶的最佳产酶培养基的种类和组成为：有机氮源蛋白胨和无机氮源硫酸铵的含量分别为11g／L和13g／L,葡萄糖6g/L,磷酸二氢钾10．5g/L,爆破的稻草为13．4g/L;纤维素酶的滤纸酶活为19．22U／mL。     

益生菌产阮假丝酵母菌MYS-J1的液体通风发酵研究

以玉米粉-麸皮糖化液和葡萄糖-土豆汁为2种不同发酵主料,对益生菌产阮假丝酵母菌MYS-J1在70L全自动发酵罐条件下的发酵规律进行了深入研究,结果表明:在70L全自动发酵罐中装填系数为60%,温度30℃,接种量3%,通气量为1.5m3/h,罐压0.04MPa的条件下,酵母菌在玉米粉-麸皮糖化液下发酵时,最佳发酵水平可达6.46×108cfu/mL:酵母菌在葡萄糖-土豆汁中发酵时,最高发酵水平可达4.55×108cfu/mL.另外,总结了产阮假丝酵母菌MYS-J1在发酵罐中的生长曲线以及发酵过程中pH值、含糖量、生物量、固形物含量的变化趋势.     

结冷胶发酵生产工艺的优化

目的优化少动鞘脂单胞菌发酵生产结冷胶的工艺。方法摇瓶发酵,改变培养基中碳源、氮源的种类和浓度,微量元素的浓度,p H等培养条件,测定发酵液黏度、菌体浓度、粗胶及残糖含量的变化,确定合适的发酵工艺,并采用8 L发酵罐发酵生产结冷胶。结果优化后的结冷胶发酵培养基组成为:葡萄糖2%～2.5%,蛋白胨0.5%～1%,微量元素2%;培养条件为:pH 7.5,摇瓶装液量50～100 mL,转速230 r/min,发酵温度30℃。优化后结冷胶摇瓶发酵产量提高了41.3%。8 L发酵罐发酵60 h后发酵液黏度为3 214 cP,粗胶产量11.65 g/L,72 h后的澄清胶产量6.5 g/L。发酵罐中结冷胶的产量明显高于摇瓶。结论确定了优化后的结冷胶发酵生产工艺,提高了结冷胶产量。     

小麦秸秆水解糖发酵制备L-乳酸工艺优化

以秸秆水解液为原料发酵制备高光学纯度L- 乳酸将有效提升农业废弃物的利用价值。基于发酵过程中存在代谢抑制的现象,通过正交试验与神经网络分析方法,进行秸秆液糖质量浓度优化以及活性炭与大孔树脂对秸秆液抑制的脱除研究,并结合菌株好氧特性进行摇瓶转速的优化。正交试验表明：秸秆糖质量浓度、活性炭添加量、大孔树脂含量及摇瓶转速4 个因素对米根霉发酵秸秆糖制备L- 乳酸均具有显著影响,在正交试验组中最佳实验结果为L- 乳酸产量为82.8g/L。BP 神经网络预测秸秆糖质量浓度为126g/L、活性炭添加量为2.48g/L、大孔树脂含量为1.6g/L 及500mL 摇瓶转速为234r/min 时发酵最佳,该条件下验证实验L- 乳酸产量为86.9 g/L。通过正交试验及神经网络预测分析提高了米根霉发酵秸秆液制备L- 乳酸的产量。