利用废烟末发酵制备细菌纤维素

为促进烟草废弃物处置利用,对废弃烟末发酵制备细菌纤维素(baterial cellulose,BC)可行性进行研究,比较了烟末浸提处理方法,优化了接种量、温度、pH、发酵时间等条件,开展了重复发酵验证,并与传统HS培养基发酵制备的BC进行了结构和性质对比。结果表明:①烟末浸提液可直接作为发酵原料生产BC,无需额外添加碳源氮源;②发酵产BC的最佳条件为接种量6%,初始pH为5,温度30℃,发酵7d;③对于不同批次烟末,随着原料中糖含量提高,BC产量增加,由1.8g/L增至2.5g/L;④烟末发酵制备的BC与传统HS培养基发酵的产品相比,吸水性能相当,形貌结构无显著差异。依托生物技术利用废烟末发酵制备BC是可行的。     

桃儿七内生真菌产鬼臼毒素发酵条件研究

对鬼臼毒素(Podophyllotoxin)产生菌Ty的发酵培养基及发酵条件进行优化研究。结果表明。优化的半合成培养基组成为:可溶性淀粉2%,蔗糖2%.蛋白胨0.1%,酵母膏0.1%,K_2HPO_4 0.1%.NaCl 0.1%,pH 6.5,装液量80 mL/250 mL三角瓶,接种量2.5%,发酵培养6d,细胞干重为8.5g/L,鬼臼毒素产量达2.418μg/L.     

基于黑木耳菌Aas1502液态深层发酵培养基组成的优化

以胞外多糖产量和菌丝体干重为检测指标,优化黑木耳菌Aas1502胞外多糖液态深层发酵培养基组成。通过单因素试验确定培养基碳源和氮源种类及培养基中碳源、氮源、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O的浓度。利用正交试验进一步优化,并通过方差分析最终确定优化培养基组成为:马铃薯淀粉20g/L、葡萄糖20g/L、蛋白胨4g/L、KH_2PO_4 1.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.2 g/L,此时胞外多糖产量和菌丝体干重,分别为9.36g/L和12.27 g/L,胞外多糖比优化前提高了1.48倍为后续利用深层发酵提取黑木耳多糖提供了理论基础。     

响应面法优化寇氏隐甲藻突变株的发酵培养基

对寇氏隐甲藻突变株产DHA的发酵培养基进行响应面优化。首先用Plackett-Burman试验筛选出影响显著的3个因素,再利用最陡爬坡试验和响应面试验对培养基进行优化并建立二次多元回归模型,最后用优化后的发酵培养基在50 L发酵罐上进行放大试验。结果表明在最佳培养基葡萄糖121.41 g/L,谷氨酸钠11.54 g/L,硫酸镁7.25 g/L时,DHA的产量为5.65 g/L发酵液,比优化前提高了10.35%。在50 L发酵罐上发酵培养,DHA产量为9.50 g/L发酵液,为摇瓶培养时的1.68倍。     

醋酸菌发酵产细菌纤维素培养基和培养条件的优化

以实验室筛选、保藏的汉逊氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)为出发菌株,通过单因素实验结合响应面分析,对其产细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)的发酵培养基进行优化,并以优化过后的发酵培养基为基础,通过单因素实验结合正交实验,对培养条件进行优化。实验结果如下:当培养基组成为(g/L):蔗糖10,酵母粉9.36,蛋白胨5,磷酸氢二钠2.86,柠檬酸0.3,pH5.96时,BC膜干重最高,约为4.779 g/L。在此基础上,采用接种量10%、装液量50 mL、培养温度30 ℃、培养时间10 d的培养条件,可以获得干重为8.515 g/L的BC膜干重,比优化前的2.022 g/L提高了300%以上。     

一株纤维素高产菌株的鉴定及发酵条件优化

从实验室自制醋中筛选出1株纤维素高产菌株J2,经形态学特征及分子生物学鉴定,确定为汉森氏葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii,Gen Bank登录号为GU213109)。通过PB(Plackett-Burman)和BB(Box-Behnken)试验设计优化菌株J2的发酵培养条件,结果表明,培养基中酵母膏和无水乙醇的含量对BC(细菌纤维素,bacterial cellulose)产量影响极显著,Zn SO4的含量影响显著。通过多元二次方程方差分析及回归方程系数显著性检验,表明所建模型与实际拟合良好,且发酵培养基优化后配方中酵母膏3.3 g/L,Zn SO40.9 g/L,无水乙醇0.7%;使用优化后的发酵培养基,菌株J2的BC产量增加到10.41 g/100 m L,提高了22.18%。发酵动力学试验表明,菌株J2最佳发酵时间为7 d,BC产量可达12 g/100 m L。     

酒糟酶解液及不同效应因子对发酵产细菌纤维素的影响

将酒糟酶解液添加到HS培养基中,探究其不同添加量及玉米浆、黄水、MgSO4、乙醇、柠檬酸和Na2HPO4 6种效应因子对木葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter xylinus）发酵产细菌纤维素（BC）的影响。结果表明,酒糟酶解液可显著提高BC产量和还原糖的转化率（P＜0.05）,且当其完全替代HS培养基时,BC产量和还原糖转化率均达到最大,分别为4.84 g/L和31.54%,与HS培养基的细菌纤维素产量和糖转化率相比,分别提高了135.3%和134.0%。玉米浆、黄水、MgSO4、柠檬酸、乙醇和Na2HPO4·12H2O在酶解液中的最适添加量分别为4%、10%、0.6 g/L、1.5 g/L、0.8%和2 g/L,BC最大产量分别为5.91 g/L、7.05 g/L、5.51 g/L、6.08 g/L、5.83 g/L和6.56 g/L,与对照组酶解液的BC产量相比均有显著性提高（P＜0.05）,其中黄水的增效作用最为显著（P＜0.05）,BC产量是HS培养基的3.4倍。     

响应面法优化烟草发酵培养基提高细菌纤维素产量

为了提高细菌纤维素（BC）的产量,提升烟草废弃物的利用率,以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为试验菌株,静态发酵烟草废弃物制备细菌纤维素,通过单因素试验和Box-Behnken试验对烟草发酵培养基组分进行优化,并对细菌纤维素的持水性能进行分析。结果表明,烟草发酵培养基的最佳配方为：烟草废弃物浸提液1 L,硫酸铵含量3.2 g/L,乙醇体积分数2.0%,苹果酸含量0.5 g/L。在此优化条件下,BC产量为32.27 g/L,是优化前的2.74倍。优化后烟草发酵培养基生产的BC含水率为94.35%,与未优化培养基BC含水率（94.64%）相差不大,但其复水率和溶胀率分别为40.30%和673.56%,与未优化培养基相比,分别增加了8%和2%。     

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。     

以柑橘果渣为主要原料生产细菌纤维素的研究

目的:拓宽细菌纤维素(BC)生产的原料来源,明确柑橘渣水对汉逊氏葡糖酸醋杆菌CIs51发酵产BC的影响。方法:以筛选自酸败柑橘果实的汉逊氏葡糖酸醋杆菌CIs51为发酵菌株,以柑橘果渣为主要原料,用扫描电镜观察其微结构,研究果渣预处理工艺、营养源、生长因子等对BC产量及微结构的影响。结果:柑橘果渣与水以1:8(W/V)的比例混合打浆,以150U/mL的果胶酶复配100U/mL纤维素酶,45℃水解2h;过滤后进行酵母前发酵工艺;选择蔗糖为碳源,添加量30g/L,(NH4)2SO4为氮源,添加量3g/L,酵母粉和柠檬酸的添加量分别为5g/L和1g/L。在此优化培养基中CIs51的产量达7.23g/L,明显高于其在HS培养基、柑橘渣水改良HS(CMHS)培养基中的产量(依次为4.02g/L及6.57g/L)。结论:柑橘渣水能够显著提高CIs51的BC产量,所得BC膜呈半透明质地,柔韧性好,具有替代椰子水进行工业化生产的前景。     

以黄水为培养基生产细菌纤维素

黄水是白酒酿造副产物,含有丰富的营养成分,具有极大的利用价值。将黄水用水以不同比例进行稀释,制成稀释黄水培养基（黄水为唯一营养源,不添加任何外源营养成分）,在不同稀释比例黄水培养基中进行葡糖醋杆菌静置发酵生产细菌纤维素（bacterial cellulose,BC）,30 ℃静置发酵14 d,发酵结束后测定发酵液中BC产量和BC产率等理化指标。结果表明,黄水最佳稀释比为2:8,在此条件下,BC产量达到最高值（2.42 g/L）,比对照组的HS培养基BC产量（1.58 g/L）提高了53.2%;BC产率为93.77%,相比对照组提高了813.05%。进一步检测发酵过程中葡糖醋杆菌BC产量以及理化指标变化,2:8稀释比黄水培养基发酵结束后还原糖消耗率和剩余还原糖含量分别为64.84%和1.36 g/L,均低于同时期的对照组。在不同灭菌方式培养基中,过滤灭菌培养基中BC产量为3.19 g/L,BC产率为107.56%,与高压湿热灭菌相比,也均有显著提高。因此,以黄水为唯一营养源作为培养基,不仅提高了BC产量,降低了BC生产成本,也为黄水的开发利用和BC的生产提供了新的途径。     

Acetobacter xylinum CGMCC5173发酵生产细菌纤维素的条件优化

为提高Acetobacter xylinum CGMCC5173生产细菌纤维素(BC)的产量,对该菌生产BC的条件进行优化。研究表明,采用CJMF培养基,培养到第二代时BC产量最高,达到43.91 g/L;采用HMF培养基,当接种量为10%,蔗糖、乙酸钠、乙醇和L-乳酸的含量分别为10%、1.0%、1.5%和0.25%时,细菌纤维素产量最高,分别达到14.79 g/L、7.47 g/L、4.24 g/L、40.07 g/L和21.92g/L;而D-乳酸越多,BC产量越低;采用80%HMF与20%CJMF混合复配的发酵液,BC的产量最高为29.30 g/L。结果表明,控制A.xylinum 5173的培养代数和用HMF与CJMF复配的发酵液可稳定和有效地提高BC产量。     

以废弃毕赤酵母为高效氮源强化丁酸发酵生产

为有效利用固态废弃毕赤酵母,高效发酵生产丁酸,建立了以80 g/L玉米淀粉为基础培养基、以废弃毕赤酵母处理液为高效有机氮源,连续补加葡萄糖的丁酸发酵工艺。7 L厌氧发酵罐下,发酵20h,先以1∶4的比例添加250~400 g/L规格的废弃酵母处理液替代昂贵的发酵用复合培养基,再连续补加葡萄糖浓缩液。最终的丁酸质量浓度为45 g/L、得率为40%,丁酸占总酸的比率(butyric acid ratio over total organic acids,B/TA)≥0.90的较高水平。该工艺可以有效地利用来自于废弃酵母处理液中的氨基酸,提高细胞生长速度和浓度,增强丁酸合成所依赖的NADH再生速度,间接改善了丁酸发酵性能。与此同时,实现了废弃生物质的有效利用和资源化。     

葡糖醋杆菌RZS01发酵产细菌纤维素的研究

采用葡糖醋杆菌（Komagataeibacter nataicola）RSZ01进行细菌纤维素发酵试验,利用单因素和正交试验对发酵培养基组成进行优化,并研究了菌株保藏时间、接种量和培养基初始pH对BC产量的影响。结果表明,保藏期限在30 d以内的菌种可基本保证BC产量;在接种量为8%、初始pH值为5.2时,最优发酵培养基组成为：葡萄糖2.50%,蔗糖3.00%,玉米浆2.2%,磷酸二氢钾0.35%,硫酸铵0.125%。在此条件下,葡糖醋杆菌RSZ01发酵产细菌纤维素的产量为12.05 g/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。     

稀糖分罐发酵对L-色氨酸发酵的影响

为了解决现有L-色氨酸发酵工艺中浓糖补料和中途排料造成的乙酸积累过多和资源浪费等问题,该研究提出一种稀糖分罐 发酵的新工艺。 利用30 L发酵罐考察稀糖分罐发酵对L-色氨酸发酵的影响,在发酵中期（发酵时间为20 h左右）将部分发酵液移至另 一灭好菌的空罐继续进行发酵,并将浓糖替换为稀糖补料。 在稀糖分罐发酵工艺条件下,菌体生物量、L-色氨酸产量、糖酸转化率分 别为44.31 g/L、43.82 g/L、20%,较普通工艺分别提高了5.4%、9.9%和12.36%;乙酸积累量较普通工艺下降65.5%。 避免了料液的浪费, 提高了L-色氨酸产量和糖酸转化率,降低了乙酸积累量,在工业生产方面有一定实用性和推广价值。     

葡糖醋杆菌利用黄水发酵生产细菌纤维素

为探究葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter）利用黄水生产细菌纤维素的可行性,将黄水按不同体积比添加到传统发酵液（HS培养基）中,接种葡糖醋杆菌至发酵液中30 ℃静置培养7 d,测定发酵过程中的细菌纤维素产量、还原糖含量等理化指标。结果表明,在HS培养基中添加黄水可以显著地增加细菌纤维素的产量（P＜0.05）,黄水的最佳体积比为40%。在此条件下,细菌纤维素产量为5.93 g/L,比HS培养基（2.20 g/L）提高了169.5%;糖转化效率提高了148.9%;从第2天开始,单日细菌纤维素产量均＞0.70 g/L,第5天产量最高为1.14 g/L,单日糖转化效率均高于同时期的HS培养基;pH值维持在4.60～5.50之间。在扩大浅圆盘发酵中,40%黄水-HS培养基中细菌纤维产量为3.48 g/L,比HS培养基（1.62 g/L）提高了114.8%。     

不同补料方式对酿酒酵母高密度发酵的影响

以酿酒酵母为发酵菌种,使用自主优化筛选配制的糖蜜培养基,分别采用残糖反馈分批补料和连续流加补料方式,优化发酵工艺条件以提高发酵液中菌体密度。残糖反馈分批补料,拟设定3个梯度,分别控制对数期发酵液中残糖含量在0.5%～1.5%,1.0%～2.0%,1.5%～2.5%。三次试验结果分别为,试验1菌体培养32 h时达到最大生物量,为28.88 g/L;试验2菌体培养52 h时达到最大生物量,为27.43 g/L;试验3菌体培养24 h时达到最大生物量,为22.06 g/L。通过连续流加补料培养菌体,结果培养30 h时达到最大生物量,为29.29 g/L。