米根霉高效利用玉米淀粉生产乳酸的发酵条件优化

研究米根霉HB12利用玉米淀粉生产乳酸的发酵条件优化。从土壤中新筛选得到一株以高浓度玉米淀粉为原料发酵生产乳酸的米根霉HB12。通过单因素及正交试验,得到最佳发酵培养基组成(g/L)为：玉米淀粉140、NH4Cl 2、KH2PO4 0.3、MgSO4·7H2O 0.3、ZnSO4·7H2O 0.05、CaCO3 80;最佳培养条件为：摇瓶装液量50mL/250mL,接种量为2.5×106个孢子,35℃、200r/min培养108h。该条件下,菌株最大产酸量为104.9g/L,产酸速率为0.97g/(L·h),对玉米淀粉的转化率达74.9%,产酸量提高了49.4%。此菌株能够直接高效利用价格低廉来源广泛的玉米淀粉发酵生产乳酸,具有很好的工业应用前景。     

等离子体诱变凝结芽孢杆菌提高木糖利用能力高产L-乳酸

为进一步提高凝结芽孢杆菌发酵木糖生产L-乳酸的产量和转化率,以实验室保存的一株能利用木糖产L-乳酸的野生型凝结芽孢杆菌菌株NL01为出发菌株,通过等离子体诱变育种技术和平板菌落初筛、摇瓶复筛,最终得到一株木糖耐受力强、L-乳酸产量高、遗传特性稳定的正向突变菌株NL-CC-17。该突变菌株是目前已报道的木糖耐受力最高的菌株。当以100 g/L的木糖为底物,50 ℃发酵72 h后,L-乳酸产量达到82.30 g/L,糖酸转化率为92.37%,L-乳酸产量较出发菌株提高21.51%,糖酸转化率提高了16.00%。通过初步优化发酵条件,确定该菌株最佳发酵温度为50 ℃,实验范围内最佳发酵pH值为5.5。     

米根霉L-乳酸发酵动力学

通过正交试验研究米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸时,发酵培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、MgSO4对发酵的影响.确定的最佳发酵培养基组成:葡萄糖80 g/L、(NH4)2SO4 2 g/L、KH2PO4 0.3 g/L、ZnSO4·7H2O 0.05 g/L、MgSO40.3 g/L.在此培养基组中平均发酵产L-乳酸61.5g/L,对葡萄糖的平均转化率为76.9%.初步建立米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸的动力学模型,并通过发酵动力学试验获得到模型参数,对培养基中初始葡萄糖质量浓度分别为72、74g/L的发酵过程进行预报.结果表明,建立的动力学模型能较好地描述米根霉发酵生产L-乳酸的过程:L-乳酸的生成机制是以生长机制为主的混合动力学机制.     

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.     

γ-氨基丁酸产生菌的筛选及培养基优化

采用纸层析法对南京地区多个不同场所采集的土样进行了菌种分离纯化,筛选到一株产γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的菌株X-1,经形态特征与16S rDNA序列分析鉴定为巨大芽孢杆菌。通过单因素和正交试验对其发酵培养基进行优化,得到最佳培养基成分为葡萄糖30.0 g/L、蛋白胨30.0 g/L、K2HPO4 0.6 g/L、磷酸吡哆醇0.3 g/L、L-谷氨酸钠10.0 g/L、NaNO3 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、FeSO4·7H2O 0.01 g/L。在此条件下,GABA浓度可达21.57 mmol/L,比优化前GABA浓度提高了3.83 倍。     

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。     

产L-乳酸之乳杆菌的筛选

本研究通过平板划线法及乳酸发酵实验,从干酪及酸菜样品中分离筛选出二株具有较强产L-乳酸能力的乳杆菌。经糖发酵、生长温度、精氨酸发酵产氨、产硫化氢试验及细胞壁中二氨基庚二酸(DAP)成分分析,确认为干酪乳杆菌干酪亚种和干酪乳杆菌鼠李糖亚种。它们在葡萄糖85g/L,乳糖35g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,NaCl1.3g/L,K2HPO41.5g/L,MgSO4·7H2O0.33g/L,MnSO40.05g/L的培养基中,于37℃下培养48h,产L-乳酸的量分别达到56.50g/L和50.80g/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.     

鼠李糖乳杆菌乳酸发酵动力学的研究

鼠李糖乳杆菌是一类重要的L-乳酸生产菌,研究其发酵条件及其动力学对发酵工艺及其过程控制具有重要意义.本文针对鼠李糖乳杆菌1.549,通过摇瓶悬浮试验确定其最佳培养条件及发酵培养基组成.在此基础上,研究初始葡萄糖浓度和产物乳酸的积累对发酵过程的影响,建立发酵动力学模型.结果表明,鼠李糖乳杆菌1.549摇瓶发酵最佳培养条件:温度34℃,种龄8 h,接种量5%.由正交试验确定的摇瓶最佳发酵培养基组成:酪蛋白胨15 g/L,酵母膏4 g/L,葡萄糖50 g/L,柠檬酸二铵1 g/L,K2HPO4 2 g,L,乙酸钠2 g/L,MgSO4 0.3g/L,MnSO4·H2O 0.03 g/L,FeSO4·7H2O 0.03 g/L.鼠李糖乳杆菌利用葡萄糖L-乳酸发酵动力学模型结果与本试验结果吻合较好,其乳酸发酵机制属部分生长耦联型.动力学参数揭示,高浓度的初始葡萄糖底物和乳酸的积累对发酵的影响在于其对细胞生长的抑制.     

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%。     

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%。     

粘膜乳杆菌发酵乳清生产L-乳酸的研究

粘膜乳杆菌L-05是从猪小肠中分离的兼性厌氧革兰氏阳性细菌,是乳杆菌属中发现的新种。本文研究了粘膜乳杆菌L-05利用乳清粉生产L-乳酸的摇瓶发酵特性,并对其发酵动力学进行了初步探讨。研究结果表明,粘膜乳杆菌生长并合成L-乳酸的适宜条件为37℃,起始pH6.0,摇床转速为150r/min。在优化发酵培养基(g/L)乳清30,蛋白胨15,酵母提取物2,柠檬酸氢二铵2,CH3COONa2.5,K2HPO42,MgSO4·7H2O1.16,MnSO4·4H2O0.5中对乳清的转化率为88.1%,并对最适生长条件下的细胞生长模型和L-乳酸合成模型进行了拟合。     

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%。     

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。     

米根霉发酵木薯淀粉产L-乳酸的工艺优化

以培养基配方（糖化液、蛋白胨、酵母膏、麦芽粉添加量）和培养条件（培养温度、pH、培养时间、接种量）的单因素试验结果为 依据,选取糖化液质量分数、培养时间、pH和培养温度4因素,以发酵液中L-乳酸含量为评价指标,基于Box-Behnken试验设计响应面 法优化了米根霉发酵木薯淀粉产L-乳酸的发酵工艺参数。 结果表明,最优发酵工艺参数为糖化液26%、蛋白胨6 g/L、酵母浸膏4 g/L、 麦芽粉10 g/L、KH2PO4 0.3 g/L、MgSO·4 7H2O 0.4 g/L、ZnSO4·7H2O 0.3 g/L、CaCO3 45 g/L、培养时间80 h、培养温度29 ℃、初始pH 5.5、接 种量6%。 该优化条件下,发酵液中L-乳酸的含量可达84.33 g/L,发酵液中葡萄糖对L-乳酸的转化率为71.34%,其光学纯度为75.62%, 比旋光度为+2.12。     

一株耐高温乳酸菌的发酵条件优化

选用乳酸菌发酵生产L-乳酸,利用SAS软件的Plackett-Burman设计和Box-Benhnken设计优化了发酵培养基,以期提高L-乳酸的产量。最终确定最优培养基为(g/L),乙酸钠1.69、蛋白胨6.33、酵母膏6.63、葡萄糖30、吐温80 1、玉米浆10、柠檬酸二铵2、KH2PO40.28、MnSO4.7H2O 0.2、MgSO4.7H2O 0.2、CaCO310。在上述条件下,发酵乳酸菌的L-乳酸产量为12.533 g/L,比优化前提高74.07%。     

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。