苏氨酸发酵液菌体分离实验与探讨

苏氨酸生产中去除菌体一般用陶瓷膜,截留的菌体蛋白通过絮凝沉淀、板框过滤后干燥,直接作为廉价菌体蛋白销售,产品附加值低,且污水处理负担重,苏氨酸回收率低.本文通过小试和中试生产对碟片分离与陶瓷膜分离进行比较,结果表明采用碟片分离发酵液菌体生产成本低、洗水少、苏氨酸回收率高.     

聚谷氨酸发酵液菌体去除工艺研究

针对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CGMCC3336发酵生产得到的聚谷氨酸发酵液粘度高,传统的板框过滤、平板超滤等菌体分离方法分离菌体非常困难的问题,本文研究了酸化絮凝工艺进行菌体分离的可行性,研究确定了最适合聚谷氨酸发酵液菌体分离的工艺参数:利用50%(v/v)的硫酸调节发酵液pH 3.0,酸化絮凝8h,经过200L工艺放大证明,酸化絮凝除菌体是一条适合聚谷氨酸发酵分离菌体的新工艺。     

絮凝法去除谷氨酸等电上清液中菌体蛋白的研究

本文针对谷氨酸生产过程中各种料液（发酵液、等电上清液或离交高流液等）的特性,选择等电上清液为研究对象,以聚丙烯酸钠为絮凝剂去除其菌体蛋白,通过对菌体蛋白絮凝及其絮凝条件选择的研究,获得了82．3％的菌体蛋白去除率和96．68％的谷氨酸回收率。     

谷氨酸发酵液除菌体提取谷氨酸研究进展

我国味精生产,从发酵液中提取谷氨酸大多采用带菌体冷冻等电加离交法,由于发酵液中存在大量的菌体蛋白、悬浮物及其它杂质,给谷氨酸提取操作、提取收率、谷氨酸质量带来显著影响,且废水含高COD、高BOD等严重污染环境的物质,又给废水治理带来重重困难。     

鸟苷发酵液预处理工艺的研究

本文以聚合铝铁与有机絮凝剂对鸟苷发酵液进行预处理。结果表明菌体及杂蛋白沉降较好,滤速高,能得到澄清透明的上清液,因此有利于鸟苷的分离提取。对影响鸟苷发酵液中杂质絮凝作用的因素进行了优化。结果表明：当发酵液pH为9左右时,添加2％聚合铝铁、34mg／L的絮凝剂,经搅拌后,静置30min,得到澄清透明的上清液和沉积较迅速的絮团,为发酵法生产鸟苷的各种提取方法奠定了良好基础。     

味精发酵液絮凝沉降过滤除菌体

谷氨酸发酵液除菌体有利于浓缩和结晶，提高收率和纯度。絮凝沉降过滤除菌体是适合我国国情的技术，在味精生产上应用该项技术的关键，是选择价廉、高效的助滤剂，将沉降浆液中的菌体去除，过滤回收的蛋白能作蛋白饲料。本文研究开发了甘蔗渣的作助滤剂，解决了浆液过滤的难题。清液经ＰＥ管精密过滤处理后菌体蛋白去除干净。     

聚唾液酸分离纯化过程中脱除蛋白质工艺的研究

应用不可逆变性后的蛋白溶解力与聚唾液酸溶解力的显著差异来脱除聚唾液酸发酵液中蛋白质。通过实验优化了乙醇分步沉淀法和乙醇沉淀-过滤法脱除蛋白质的工艺操作参数。得到有效脱除聚唾液酸中蛋白质的工艺条件为:在经离心去除菌体的上清液中加入乙醇至体积百分数为75%,室温下放置沉降后,除去上层清液,加入15g/L硅藻土过滤,加去离子水使滤饼中聚唾液酸溶解,再次过滤,收集滤液。得到聚唾液酸回收率为94·5%,蛋白质的去除率达到89·5%。     

香菇多糖提取工艺的研究

本文对香菇液体深层发酵液中香菇胞内、胞外多糖的提取工艺进行了研究。结果发现，在4℃以下，发酵液pH7．0时，采用乙醇分步沉淀法从香菇发酵液中提取胞外多糖可使粗多糖得率从一次性沉淀的3．0g／L提高到3．8g／L。利用响应面分析(RSA)结果得到胞内多糖的提取工艺参数为：92．5℃，3h，湿苗体：水为1：2．5。在此条件下，采用机械法处理香菇苗丝体，多糖得率从未处理时的6g／kg干菌体提高到12．62g／kg干菌体。     

关于优化味精生产的研究

味精提取分粗提取和精提取两部分,精提取在很大程度上受粗提取效果的制约,而味精的前体物质是谷氨酸,故而谷氨酸的质量高低直接影响着味精的品质好坏。目前,谷氨酸温敏型菌种在味精行业已得到普遍应用,发酵产酸有大幅度提高,但由于此菌种在发酵过程中接种量大,流加糖多,培养基蛋白类配料增加,导致发酵液中蛋白类杂质增加,进而导致谷氨酸收率偏低,目前只有89%左右,且增加后续精制难度。为提高粗提取收率,改善产品质量,首先在等电结晶前对谷氨酸发酵液用碟片式离心机和超滤膜两种设备组合去除蛋白类杂质,然后在谷氨酸转晶前添加活性炭吸附杂质。结果表明:在谷氨酸结晶前增加去除蛋白的方法,可以使谷氨酸纯度提高0.6%,味精纯度提高0.4%,谷氨酸提取收率提高1.5%,味精精制收率提高1.3%,达到了优化味精生产的要求。     

利用絮凝及双水相萃取分离纯化发酵液中的R,R-2,3-丁二醇

针对Paenibacillus polymyxa ZJ-9一步法发酵菊芋菊粉粗提液制备R,R-2,3-丁二醇的发酵液特点,利用壳聚糖对该发酵液进行絮凝研究。结果表明,壳聚糖分子量、壳聚糖用量、助凝剂海藻酸钠用量、pH和搅拌时间分别为:43.5 kDa、0.75 g/L、0.125 g/L、5.0和15 min时,絮凝效果最佳,在此工艺条件下,发酵液中菌体和蛋白质的絮凝率分别高达89.46%和78.93%,而R,R-2,3-丁二醇保留率约为98.54%。利用双水相萃取技术对絮凝后的发酵液中R,R-2,3-丁二醇进行了分离,结果表明,异丙醇/硫酸铵双水相体系萃取效果最好,当异丙醇和硫酸铵的用量分别约为33%和30%(w/w)时,R,R-2,3-丁二醇在上相的分配系数和萃取率最高,分别约为7.96和89.40%,且异丙醇/硫酸铵双水相体系能够有效萃取分离絮凝后的发酵液中不同含量的R,R-2,3-丁二醇。絮凝和双水相萃取技术分离发酵液中R,R-2,3-丁二醇具有针对性强、效率高、成本低等优点,适用于工业化生产。     

低丰度~(13)C标记的酿酒酵母代谢通量分析探讨研究

通过对酿酒酵母发酵液进行低浓度的[1-13C]葡萄糖标记,并采用GC-C-IRMS测定发酵菌体中蛋白氨基酸的δ13C值,最终显示在0.5%~2%的标记浓度范围内,15种菌体蛋白氨基酸δ13C值与标记浓度呈现出很好的线性关系。证明了0.5%或者更低的浓度标记都可以用于13CMFA中,大大降低了碳同位素标记代谢流成本,为13CMFA应用于传统白酒和黄酒大生产发酵过程中的复杂代谢机理研究提供一种手段。     

陶瓷膜分离技术在D-核糖发酵液预处理过程中的应用

为研究陶瓷膜分离技术在D-核糖发酵液预处理工艺中的应用,采用陶瓷膜系统对D-核糖发酵液进行预处理,从时间、温度、顶洗水量以及不同过滤方式综合考察对发酵液膜通量与产品收率的影响。结果表明:D-核糖发酵液在陶瓷膜分离过程中,膜通量呈现前期递减、中期稳定、后期递减现象;膜分离通量在45~55℃显著提升;膜分离在顶洗水倍数达到0.5倍后,提取收率趋于稳定;陶瓷膜分离技术较之板框、转鼓过滤在D-核糖发酵液预处理过程中其产品收率高达96%以上。综上结果,陶瓷膜分离技术可以高效地截留发酵液中的菌体、大颗粒蛋白及杂质,使后续的分离纯化工序顺利进行,从而提高D-核糖提取收率。     

谷氨酸菌体蛋白（SCP）的利用

本文论述了采用 ＨＤＢ－５０型碟片式离心机，从味精提取母液中分离菌体蛋白的方法。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选

以菌株发酵液对高岭土悬浊液的絮凝效果为指标,从活性污泥等样品中筛选获得53株具有絮凝活性的菌株。经进一步摇瓶复筛获得一株摇瓶发酵液絮凝率达71.8%的菌株2-21。依据菌落形态、菌体形态及部分生理生化特征研究,初步鉴定菌株2-21可能为肠杆菌属（Enterobacter）。结合蛋白质定性检测及糖类物质的呈色反应初步推断该菌株所产絮凝剂的主要成分为糖蛋白。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选

以菌株发酵液对高岭土悬浊液的絮凝效果为指标,从活性污泥等样品中筛选获得53株具有絮凝活性的菌株。经进一步摇瓶复筛获得一株摇瓶发酵液絮凝率达71.8%的菌株2-21。依据菌落形态、菌体形态及部分生理生化特征研究,初步鉴定菌株2-21可能为肠杆菌属(Enterobacter)。结合蛋白质定性检测及糖类物质的呈色反应初步推断该菌株所产絮凝剂的主要成分为糖蛋白。     

1,3-丙二醇发酵液的絮凝处理及絮凝细胞的再利用

考察了12种絮凝剂或沉淀剂对1,3-丙二醇发酵液预处理的效果,并探索了壳聚糖絮凝Klebsiellapneumoniae细胞再利用的可行性。以菌体和蛋白质去除率为指标,从12种絮凝剂中筛选出壳聚糖为有效的絮凝剂,并确定了适宜的工艺条件为:温度37℃,搅拌转数300 r/min,pH 5.0,壳聚糖分子质量4万u,浓度0.5 g/L,搅拌20 min,静置15 min。发酵液的菌体和蛋白质去除率分别为99.97%和91.56%。絮凝细胞的发酵实验表明,絮凝的K.pneumoniae可再次利用,菌体浓度高达11.4(OD值)。     

响应面法优化桑葚水溶性蛋白提取工艺

通过响应面法优化桑葚水溶性蛋白提取工艺条件。以桑葚蛋白提取率为指标,通过单因素试验考察对桑葚水溶性蛋白提取率的影响因素。并应用响应面分析法优化提取工艺条件,确定最佳提取工艺条件。试验软件回归分析确定了液料比对桑葚水溶性蛋白提取率影响较大,得出水溶性蛋白提取的最佳工艺参数为pH 10.69,液料比19.86:1(mL/g),提取时间15.89 h,理论提取率为4.67%。但此参数条件操作极为不便,因此将桑葚水溶性蛋白提取最佳工艺条件修正为pH 11.0,提取时间16 h,液料比20:1(mL/g)。采用修正后的工艺参数对桑葚水溶性蛋白提取进行3次重复试验,所得结果提取率为4.64%,与预测值接近。并将最佳工艺参数条件下通过高效液相色谱法分析桑葚水溶性蛋白所含氨基酸种类。     

地生枝顶孢RCEF0260多糖提取工艺的研究

本文对地生枝顶孢RCEF0260菌株液体深层发酵液中胞内、胞外多糖的提取工艺进行了研究。结果发现采用机械法处理RCEF0260菌丝体,多糖得率从21.5g/kg干菌体提高到27.0g/kg干菌体,利用正交试验结果得到胞内多糖的提取工艺参数温度60℃,加水量2.5mL.g-1,浸提时间为1.5h,次数2次;RCEF0260胞外多糖的提取工艺参数乙醇终浓度为65%,发酵液浓缩到1/2,浓缩的温度为40℃。     

毕赤酵母发酵表达金属硫蛋白的制备及活性

以Cu Cl2诱导的巴斯德毕赤酵母发酵液为原料,比较高温沉降和等电点沉淀法对发酵液中杂蛋白去除效果,进而通过超滤膜分离、DEAD-FF琼脂糖凝胶层析及EDTA螯合脱除Cu2+,纯化制备MT,并评价其对自由基的清除活性。结果发现,相比于等电点沉淀法,采用80℃保温10 min,再以8000 r/min离心20 min的高温沉淀法,对发酵液中杂蛋白去除及MT保持效果较佳;发酵液再经50 ku平板膜超滤浓缩、DEAE-FF离子交换层析,有效保留了发酵液中MT并去除杂蛋白;采用EDTA螯合去除MT中结合的Cu2+,其脱除率达61.90%;纯化制备MT对Pb2+、Cr6+、Cd2+和Cu2+表现出一定再吸附能力,并具有较好的OH·,O2-·和DPPH自由基清除活性。研究结果可为酵母源MT的分离提取以及进一步活性开发与应用,提供一定的参考与基础。     

新型生物食品防腐剂ε-聚赖氨酸的提取

为建立从发酵液中高效分离提取ε-聚赖氨酸(ε-PL)的方法,比较了离子交换和膜分离以及二者组合对ε-PL分离提取的影响。实验结果显示,在离子交换之前增加一个30 k超滤操作能够很好地去除杂蛋白,并提高离子交换树脂对ε-PL吸附容量;最终样品纯度达到95.3%,收率65.4%;获得的样品聚合度分布范围为9²9,平均分子质量为2 602.3Da;且样品对细菌具有强烈的抑制作用。这表明,离子交换和膜分离组合策略是从发酵液中高效分离与提取ε-PL的核心单元操作工序。