醋酸菌发酵产细菌纤维素的过程优化

汉逊氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)利用传统Hestrin-Scharmm (HS)培养基发酵生产细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)的过程中,普遍存在着BC产量不高、葡萄糖利用率低等问题。本研究首先比较了传统HS培养基和改良HS培养基发酵生产BC的结果,改良HS培养基中BC干重产量达到3.34g/L,较传统HS培养基提高了28%,但培养基废液中仍含有41%和70%的残糖和残氮;继而对改良HS培养基一次发酵废液进行优化,添加2.5 g/L酵母粉和1.8 g/L磷酸氢二钠,调节p H至5.9进行二次发酵,可获得3.16 g/L的BC干重,同时发酵液中副产物乙酸浓度仅为一次发酵的一半。综上,利用改良HS培养基发酵结合优化发酵废液进行二次发酵,共获得6.50 g/L的BC干重,是优化前的2.5倍以上,并且葡萄糖的利用率和转化率也分别由56.74%,22.86%提高至88.02%,36.87%。     

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。     

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%。     

热带假丝酵母发酵法生产木糖醇的研究

目的利用热带假丝酵母研究发酵木糖生产木糖醇的发酵条件。方法采用摇瓶发酵对发酵生产条件,如培养基中初始木糖浓度、接种量和通气量、氮源、pH等进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的转化率来确定适合的发酵工艺。结果通过实验得到最佳培养基条件为:初始木糖50g/L,蛋白胨5g/L,酵母粉10g/L,硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L,硫酸铵1g/L;最佳发酵条件为:pH 6.0,摇瓶发酵装液量50mL/250mL,转速200 r/min,发酵温度30℃,发酵时间28h。结论优化了木糖醇的发酵工艺。     

红曲霉洛伐他汀的液态发酵及其分离纯化研究

通过培养基和发酵条件的优化提高红曲霉R"-30的洛伐他汀产量,并通过分离纯化制备高纯度的洛伐他汀。研究碳源、氮源、金属离子、培养基初始pH值、接种菌龄、接种量、装液量、摇床转速以及温度等对洛伐他汀产量的影响;进一步采用硅胶柱和Sephadex LH20柱层析对发酵液中洛伐他汀进行分离纯化。结果表明,最佳培养基配方为:甘油30 g/L,黄豆粉15 g/L,ZnSO_4·7H_2O 6. 6 g/L,KH_2PO_40. 17 g/L,MgSO_4·7H_2O 1. 5 g/L;最适发酵条件为:培养基初始pH 5. 0,接种龄64 h,接种量8%(体积分数),温度30℃,转速150 r/min,装液量50 mL/250 mL;在此条件下发酵12 d,洛伐他汀产量达615. 3 mg/L,比优化前(312 mg/L)提高了97. 2%;发酵液经NaOH碱提,柱层析分离纯化后,洛伐他汀纯度达93%,得率达45%。     

响应面法优化木醋杆菌发酵酿酒丢糟水解液产细菌纤维素培养基及其产物性能

为提高木醋杆菌（Acetobacter xylinum）发酵酿酒丢糟水解液生产细菌纤维素（bacterial cellulose,BC）的产量,采用响应面法对发酵培养基进行了优化,同时比较了发酵产物BC的性能和结构。通过单因素及响应面试验结果确定木醋杆菌发酵酿酒丢糟水解液生产BC的最佳培养基配方为：蔗糖39.33 g、蛋白胨20.01 g、MgSO4 0.91 g、柠檬酸钠3.45 g、黄嘌呤1.02 g、乙醇10 mL、酒糟水解液1 000 mL、pH 6.0。在此条件下BC的产量为6.27 g/L,较优化前（4.4 g/L）提高了42.5%。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对发酵产物BC的性能和结构进行了比较,结果表明,酒糟水解液发酵产物BC结构性能与基本培养基发酵产物BC的基本一致,说明酒糟水解液能够替代部分发酵原料发酵生产BC,且不影响BC性能。     

凝结芽孢杆菌CNJD增殖发酵工艺优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）CNJD为研究对象,生物量为考察指标,采用单因素试验考察发酵时间、发酵温度、接种量、初始pH值、装液量和摇瓶转速等发酵条件对凝结芽孢杆菌CNJD菌体生长的影响,在此基础上,采用单因素及响应面法对其发酵培养基进行优化。结果表明,最优发酵条件为发酵时间16 h,发酵温度55 ℃,接种量2%,初始pH值 5.0,摇床转速180 r/min,装液量50 mL/250 mL;最优发酵培养基组分为：蔗糖48.59 g/L,氯化钙1.70 g/L,硫酸锰0.33 g/L,酵母浸粉10.00 g/L,氯化钠1.50 g/L,胰蛋白胨10.00 g/L。在此优化工艺下,凝结芽孢杆菌CNJD的生物量达到7.86×1010 CFU/mL。     

玉米秸秆水解液发酵产琥珀酸的条件优化研究

以玉米秸秆水解液为原料,对一株产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)ATCC 55618的发酵条件进行优化,研究了培养温度、发酵培养基的初始pH以及培养基成分对该菌株产琥珀酸发酵的影响,并利用响应面法(RSM)对发酵培养基中的水解糖、玉米浆和Na2CO3添加量3个主要因素进行优化,经过优化后的发酵条件为培养温度37℃、培养基初始pH6.8;水解糖质量浓度60g/L、玉米浆质量浓度10g/L、Na2CO3(10mol/L)添加量2mL。在1L的厌氧甁中进行了分批发酵放大实验,琥珀酸产量最高达19.66g/L。     

色褐链霉菌产磷脂酶D的发酵条件研究

采用单因素试验,对色褐链霉菌产磷脂酶D(PLD)的发酵培养条件和培养基组成进行了优化。结果表明,色褐链霉菌摇瓶发酵最佳条件为:发酵周期7 d,发酵温度28℃,发酵培养基初始pH 6.0,接种量3%,发酵培养基装液量10 mL(100 mL三角瓶),摇床转速200 r/min;培养基最佳组成为:蛋白胨20.0 g/L,可溶性淀粉25.0 g/L,MgSO4.7H2O 0.5 g/L,CaCO3 1.0 g/L,Tween 8020.0 g/L。     

动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002发酵条件优化

为实现动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）HCS04-002的高活菌数培养,获得其生长的最适发酵条件,对发酵工艺和发酵培养基分别进行优化。以菌泥收率为考察指标,通过单因素及正交试验对培养温度、接种量和初始pH值等发酵工艺参数进行了优化;以发酵液活菌数为响应值,通过单因素试验和Box-Behnken试验优化发酵培养基。结果表明,动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002最佳发酵条件为：培养温度39 ℃、接种量3%、初始pH值为7.2;最佳发酵培养基组分为：酵母蛋白胨24 g/L、酵母浸出物30 g/L、葡萄糖19 g/L、乳糖11 g/L。在此优化条件下,菌株HCS04-002菌悬液活菌数达2.73×109 CFU/mL。