米根霉液态发酵产糖化酶工艺条件研究

米根霉具有较强的产淀粉糖化酶能力。本研究通过对米根霉液态发酵工艺条件的研究来提高其产糖化酶能力,为红曲黄酒纯种酿造技术奠定基础。以米根霉为出发菌株,大米液化液作为碳源进行摇瓶发酵,通过正交试验优化液态培养基配方,并通过单因素试验得出米根霉的培养条件。优化的摇瓶发酵最佳培养基为:液化液浓度50%,NH4Cl 5 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·5H2O 0.3 g/L,FeSO4·7H2O 0.4 g/L,CaCO38 g/L;发酵条件为:初始pH6.0,装液量50 mL,摇床转速150r/min,接种量6%,发酵温度为32℃。该发酵条件下,菌株摇瓶发酵液的糖化酶活力达到196.6 U/mL±8.1 U/mL。     

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。     

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.     

N+注入诱变选育混合糖发酵L-乳酸高产菌株

采用低能N+ 注入技术对米根霉As3.819 进行诱变选育,以提高该菌株利用混合糖(葡萄糖、木糖)发酵生产L- 乳酸的能力。实验结果表明,菌株的存活率曲线呈典型的“马鞍型”,在注入剂量为50 × 2.5 × 1013ions/cm2时具有较高的正突变率。选育获得突变株N50-7,其L- 乳酸产量为79.42g/L,比出发菌株提高了17.75%,且遗传稳定性较好。对突变株N50-7 的发酵培养基进行了初筛,在混合糖150g/L(葡萄糖100g/L、木糖50g/L)、(NH4)2SO43.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、MgSO4·7H2O 0.3g/L、ZnSO4·7H2O 0.4g/L 的条件下发酵72h,L- 乳酸产量最高达到103.81g/L,较初筛前提高了30.71%。     

利用纤维素类物质——玉米芯生产L-乳酸的研究

以纤维素类物质——玉米芯为底物,利用纤维素酶和米根霉对L-乳酸的同时糖化发酵工艺进行了系统地研究。运用单因素试验和正交设计理论确定了最佳摇瓶发酵培养基及条件。最佳发酵培养基组成(g/L):玉米芯150,NH4Cl0.2,ZnSO4·7H2O0.08,MgSO4·7H2O0.25,NaH2PO40.3,KH2PO40.3,一次性添加20g/LCaCO3控制pH;最佳发酵条件是:发酵温度34℃,摇床转速200r/min,发酵72h,产酸量可达24.80g/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%。     

地衣芽孢杆菌发酵淀粉产乳酸条件的优化

主要研究地衣芽孢杆菌转化淀粉生产乳酸的发酵条件。从北京郊区土壤中筛选到一株可发酵淀粉等糖质原料生产乳酸的地衣芽孢杆菌WX51,通过单因素及正交试验,确定了其最佳培养基组成为可溶性淀粉40 g/L,硫酸铵0.5 g/L,KH2PO4 1.36 g/L,MgSO4.7H2O 0.2g/L,FeSO4.7H2O 0.01g/L,NaCl 2g/L,玉米浆0.5g/L,CaCO3 20g/L;最佳培养条件为:250mL摇瓶装液10%,50℃、200 r/min培养40h、接种量2%。经优化后,该菌乳酸产量由28.4g/L提高为36.5g/L,淀粉的转化率由71.0%提高为91.2%,产酸速率由0.6g/(L.h)提高为0.9g/(L.h)。     

响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件

用响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件,以提高几丁质酶抑制剂的产率。利用单因素试验筛选出最佳碳源为可溶性淀粉、氮源为KNO3。采用两水平Plackett-Burman法筛选出对产几丁质酶抑制剂有重要影响的3 个因素：可溶性淀粉、ZnCl2和培养温度,通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域,最后通过中心组合试验设计,利用SAS软件进行回归分析,得到最佳发酵培养条件：可溶性淀粉3.76 g/100 mL、NaCl 0.05 g/100 mL、KNO30.1 g/100 mL、K2HPO4·3H2O 0.05 g/100 mL、MgSO4·7H2O 0.04 g/100 mL、ZnCl2 0.024 g/100 mL、FeSO4·7H2O 0.001 g/100 mL、初始pH 6、温度28.54 ℃、转速250 r/min。在最优培养条件下,发酵液对几丁质酶的抑制率达到67.58%,较原发酵培养基的几丁质酶抑制率提高36.8%。     

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。     

米根霉Fp-6利用红薯发酵生产L-乳酸

以高产淀粉的优质红薯品种为原料,采用生产菌株米根霉Fp-6研究不同的红薯预处理方式对高光学纯度L-乳酸发酵的影响,并进行了50 L发酵罐放大试验。结果表明:用制备的红薯淀粉为原料,产酸和发酵周期均与以玉米淀粉为原料相同。当红薯液化液中的有机N含量高于0.25 g/L时,产乳酸量和糖转化率明显下降,副产物富马酸和甘油浓度明显增加,菌体量显著增加。无机N对发酵产酸有促进作用。用去除红薯中部分有机N的液化液进行发酵,在50 L罐中其产乳酸量达91.3 g/L,糖转化率为81.28%,发酵周期48 h。     

融合子F3产衣康酸的培养基组成及摇瓶发酵条件的优化

对直接利用生淀粉发酵产衣康酸的融合子F3的发酵条件进行了研究。得到较佳培养基组成及发酵条件为:玉米淀粉110g/L,NH_4NO_3 3.0g/L,玉米浆2.5mL/L,MgSO_4·7H_2O1.5g/L,CuSO_4·5H_2O2.0 mg/L,初始pH3.0～3.5,摇瓶装液量80mL/500 mL三角瓶,接种量10%(种龄44h),34℃振荡(220r/min)培养140h。在此条件下,F3衣康酸产率达到45.3g/L,比优化前提高了4.4g/L;对供给淀粉的转化率达41.2%。     

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。     

Characteristics of L-lactic Acid Production byRhizopus oryzae mutant RL6041

A high-yield mutant strain Rhizopus oryzae RL6041 induced by ions implantation was used in the present study. L (+)-lactic acid was generated by RL6041 grown on liquefied corn starch as a substrate. With optimal conditions (Liquefied corn starch 150g/L, (NH₄)₂SO₄ 2.0g/L, MgSO₄·7H₂O 1.0g/L, ZnSO₄·7H₂O 2g/L, KH₂PO₄ 0.2g/L, CaCO₃ 8%, medium size 20/250Ml, seed age 6h, fermentation temperature 38° C), the yield of L (+)-lactic acid in shake-flask reached 133～136g/L after 36h, indicating that the conversion rate was as high as 88%～91%, and the productivity was 3.75g/L·h. There was almost a 70% increase in lactic acid production compared with the original strain RE3303.     

生淀粉糖化酶产生菌Rhizopus OR-1UVN培养基优化的研究

通过对菌株RhizopusOR 1UVN培养基优化 ,确定最佳发酵培养基是 :50g玉米粉 ,30g豆粕粉 ,4gNaNO3,1 0g麸皮 ,0 .5gMgSO4 ·7H2 O ,0 .5gZnSO4 ,1gK2 HPO4 ,1L水 ,从该菌株发酵过程曲线 ,发现大量产酶期在 40～ 48h ,生淀粉糖化酶量与熟淀粉糖化酶量的比率(RDA)为 0 75左右     

葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素的培养基优化

为提高葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter）J2-1发酵生产细菌纤维素的产量,采用静态发酵方式,利用单因素试验对发酵培养基的碳源、氮源、乙醇、有机酸及无机盐进行优化,并在此基础上选取葡萄糖、MgSO4·7H2O和酵母粉添加量进行正交试验优化。结果表明,发酵培养基最优组分为：葡萄糖80 g/L、酵母粉18 g/L、乙醇2%（V/V）、Na2HPO4·12H2O 3 g/L、乳酸2 g/L、MgSO4·7H2O 0.4 g/L。在此优化发酵培养基条件下,葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素产量达到9.34 g/L,是优化前的1.89倍。     

真菌固定床反应器发酵L(+)-乳酸的初步研究

研究了在5L发酵罐中采用纤维床固定化技术发酵生产乳酸过程不同溶氧量和固定化面积对乳酸发酵过程的影响,测定了不同固定化面积发酵过程中的氧传质系数。在通气率为1.0vvm和固定化面积为400cm2条件下,产酸速率为2.13g/(L·h),发酵液中乳酸最终浓度为73.1g/L,L(+)-乳酸光学纯度为98.9%,证明提高发酵过程中菌体层内部溶氧传质系数有助于增加乳酸产率。乳酸发酵液浊度0.49NTU,显著改善发酵液的流体力学条件,为应用膜生物反应器技术连续发酵生产乳酸奠定了基础。     

玉米淀粉深层发酵生产L－乳酸

本文报道了使用米根霉（ＲｈｉｚｏｐｕｓＯｒｙｚａｅ）ＴＬ－５２７－９菌株用玉米淀粉深层发酵生产Ｌ－乳酸。探讨了不同碳源、氮源、底物浓度、液化条件、通气量、种龄对Ｌ－乳酸生成的影响，在３Ｍ３发酵罐中，当玉米淀粉投料浓度为１３％时，７罐平均产Ｌ－乳酸９．４１ｇ／１００ｍｌ，对糖转化率７９．５５％。发酵液经分离提取精制，Ｌ－乳酸纯度达９８％以上。同时在研究过程中利用高压液相色谱测定了Ｌ－乳酸代谢变化。本结果表明米根霉ＴＬ－５２７－９菌株具有Ｌ－乳酸产率高和发酵快的特点。     

Production of lactic acid from xylose and wheat straw by Rhizopus oryzae

Rhizopus oryzae NBRC 5378 was the best among 56 strains of R. oryzae for the production of lactic acid from xylose. This strain produced lactic acid from wheat straw powder by a simultaneous saccharification and fermentation process, with a yield of 0.23 g/g from cellulose and hemicellulose in wheat straw.     

米根霉发酵产L-苹果酸的工艺优化

以米根霉（Rhizopus oryzae）突变株CICC40503-JST为菌种,葡萄糖为碳源,对其发酵工艺及葡萄糖代谢途径进行初步研究,从而提高L-苹果酸的产量。采用单因素试验和响应曲面法（Box-Behnken设计）对培养基和发酵条件进行优化,研究发酵罐实验对产酸的影响。结果获得最佳培养基配方为：葡萄糖100 g/L、(NH4)2SO4 4.0 g/L、MgSO4 0.3 g/L、FeSO4•7H2O 0.025 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、ZnSO4 0.1 g/L、CaCO3 80 g/L。发酵条件较好组合为：发酵设备为Sartorius发酵罐、发酵温度32 ℃、通气量0.20 L/（min·L）、转速500 r/min、孢子悬浮液单独培养48 h、发酵进行48 h后添加培养基进行补料发酵,发酵周期为72 h、L-苹果酸的产量为57.71 g/L。结论：米根霉能够较好地利用葡萄糖发酵产L-苹果酸,其产量得到明显提高。