提高黄原胶热稳定性的发酵实践

黄原胶是一种具有广泛用途的微生物多糖。以野油菜黄单胞菌1.1781（Xanthomonas campestris）为生产菌株,进行了摇瓶条件下黄原胶发酵条件的优化研究,得到耐热性黄原胶形成的最佳条件为：蔗糖50.0g/L,蛋白胨5.0g/L,K2HPO4·3H2O4.0g/L,MgSO·47H2O0.2g/L,柠檬酸2.0g/L,碳酸钙3g/L,pH为7.0。所得黄原胶成品经121℃高温处理3h,测得的粘度为31.17mPa·s,比基本培养条件提高了24.13%。通过采用热重分析仪（TGA）对其耐热性进行研究,结果表明,黄原胶是一种热稳定性好的食品胶。     

重组解脂酵母发酵生产琥珀酸的条件优化

在2.5 L发酵罐中,对重组解脂酵母(Yarrowia lipolytica)PGC11505的琥珀酸发酵条件进行系统优化。发酵罐转速、通气量、初始甘油质量浓度、蛋白胨质量浓度、发酵罐的pH值设置经过优化后,琥珀酸的产量得到明显提高。发酵罐的转速600 r/min好于400 r/min,琥珀酸产量较之提高了1倍。通气量为1.0 vvm时最佳,较低时(0.5 vvm)溶氧不足、通气量较高时(2.0 vvm)溶氧过多,造成能源浪费。初始甘油质量浓度为100 g/L能保证菌体较好的生长,并且发酵较充分,琥珀酸产量达到21.0 g/L。蛋白胨的质量浓度为10.0 g/L比较适宜。发酵罐的不同pH值比较结果为,不控制pH值的自然发酵能获得最高的琥珀酸产量和产率,分别为26.3 g/L和0.27 g/g。依据以上确定的最适发酵条件进行不控制pH值的补料-分批发酵138 h,经过两次补料共消耗192.5g/L甘油,合成46.9 g/L琥珀酸,产率为0.24 g/g,生产率为0.34 g/(L·h)。琥珀酸的产量是优化初的5.7倍。     

黄原胶发酵生产培养基优化研究

黄原胶发酵生产培养基的组成对黄原胶产品质量有较大影响.通过测定发酵液粘度、粗胶含量,研究不同碳源、氮源及无机盐对黄原胶产量和粘度的影响.研究结果表明,碳源对黄原胶质量影响较大,不同碳源之间最终发酵水平有明显差别,当玉米淀粉:蔗糖2∶1时黄原胶产量和粘度最高.氮源的影响次于碳源,确定最佳氮源为黄豆粉.CaCO3能明显提高黄原胶的产量粘度,是无机盐中最大影响因子,CaCO3最优添加量为0.3g/100mL.KH2PO4影响作用不大,差别不显著,当KH2PO4添加量为0.5g/100mL时,黄原胶产量和粘度达到最大.通过正交试验,确定培养基最优配方为:玉米淀粉5g/100mL,蛋白胨0.5g/100mL,KH2PO4 0.4g/100mL,MgSO4 0.05g/100mL,FeSO4 0.025g/100mL,柠檬酸0.025g/100mL,在此条件下,28℃,180r/min发酵培养72h,黄原胶的产量可达到29.88g/L,粘度达到6002mPa/s.     

微生物多糖结冷胶的发酵过程优化

利用玉米浆和尿素作为廉价氮源进行结冷胶的发酵生产,通过对发酵过程中的初糖浓度、通气量和搅拌转速进行优化,获得具有生产成本优势的新工艺。结果表明:结冷胶发酵的最佳初糖浓度和通气量分别为40g/L和1 vvm;最佳的搅拌转速控制策略为延滞期(0～12 h)400 r/min,对数期(12～32 h)800 r/min,稳定期(32～40 h)400 r/min。在上述条件下,结冷胶产量、黏均分子量和发酵液表观黏度分别为16.7 g/L、625.8 kDa和7495 cP。     

β-葡聚糖酶发酵培养基的优化研究

为了对芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶的培养基进行进一步的研究,以芽孢杆菌为发酵菌,通过单因素试验和三因素三水平正交试验法对芽孢杆菌的10L发酵罐发酵产酶培养基进行优化。实验结果表明:芽孢杆菌产β-葡聚糖酶的最优培养基为甘油含量6g/L、酵母粉含量24g/L和NaCl含量10g/L;发酵条件:接种量为10%、初始发酵pH值为7、培养温度为37℃、转速为350~950r/min、通风量为1vvm和发酵时间15h。经过3批发酵实验验证,最优条件下β-葡聚糖酶最高酶活可达3112U/mL。     

黄原胶分批发酵过程中补加碳源的研究

为了提高黄原胶发酵的产量和黏度,本文研究了黄原胶分批发酵过程中补加蔗糖的工艺条件,并比较了发酵过程中发酵参数的变化。研究发现,黄原胶发酵蔗糖的初始最佳浓度为40g/L;补加蔗糖时最佳的方式为:在发酵24h时,每升发酵液补加20g蔗糖;比较一次补加蔗糖和多次补加蔗糖时发现,多次补加蔗糖对黄原胶产率的进一步提高没有什么影响;比较补加蔗糖发酵和分批发酵发现,补加蔗糖发酵的最高菌体浓度、黄原胶产率、发酵液粘度都有了较大提高。     

突变型黄单胞杆菌产黄原胶条件的优化

该文对从甘蓝腐烂根部的土壤中分离选育的黄单胞杆菌C2发酵产黄原胶的条件进行了优化。通过单因素试验对培养基（碳源、氮源及碳氮源的浓度）和发酵条件（接种量、发酵时间、温度、pH、装液量）进行优化;为提高黄原胶的胶体性能,在培养中添加不同量的游离丙酮酸。结果表明,液态发酵生产黄原胶的最佳碳源、氮源分别为蔗糖55 g/L,鱼粉10 g/L。黄单胞杆菌C2菌株在接种量为4%,pH值为7,于28 ℃、130 r/min条件下发酵60 h时,黄原胶产量达到34 g/kg。添加游离丙酮酸2 g/L时发酵液黏度为16.0 Pa·s,此时胶体性能最好。     

添加游离丙酮酸对黄单胞杆菌产黄原胶中丙酮酸功能基团含量的影响

在发酵过程中添加游离丙酮酸可以比较明显地提高所产黄原胶分子中丙酮酸功能基团的含量，实验研究表明，添加3．0g/L的游离丙酮酸可以使黄原胶分子中丙酮酸功能基团的含量由4．74％提高到5．29％，提高11，6％，且不影响黄原胶的产胶率，达到33．9g／L。同时通过实验得到游离丙酮酸的最佳添加时间为发酵开始后24h。     

产碱杆菌Q9415发酵乳清粉生产热凝胞外多糖

研究了产碱杆菌Q 9415发酵乳清粉生产热凝胞外多糖的工艺条件,其适宜发酵培养基组成及发酵条件为(g/L)乳清粉24 g,蔗糖6 g,蛋白胨0.4 g,土温80 2 mL,K2HPO4 0.05 g,MnSO40.05 g,CaCO3 0.1 g,pH值为7.0～7.2;在180 r/min,32℃培养24 h后,28℃培养至96 h,发酵液粘度和产胶量分别可达1.2 Pa·s和10.67 g/L.     

淀粉液化芽孢杆菌产β-葡聚糖酶培养基优化以及酶稳定剂的研究

采用正交试验方法,进行了淀粉液化芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶培养基的优化。结果表明,采用玉米粉30g/L,大麦粉40g/L,豆饼粉30g/L,Na2HPO4.12H2O 6g/L,(NH4)2SO4 4g/L,CaCl2 0.8g/L,MgSO4.7H2O1g/L组成的培养基发酵,β-葡聚糖酶活力达到128.55U/mL,比优化前提高了22.48%。在β-葡聚糖酶溶液中添加大分子亲水型多糖黄原胶、动物蛋白明胶、甘油、氯化钠可明显提高β-葡聚糖酶的热稳定性。将添加甘油120g/L、黄原胶5g/L复合稳定剂的葡聚糖酶溶液60℃处理2h,酶液的残余酶活比未经处理的酶活提高了55.3%。