菊芋原料同步糖化发酵生产丁二酸

对菊芋原料发酵生产丁二酸进行了研究,用 Actinobacillus succinogenes 和 Aspergillus niger 同步糖化发酵,发现同步糖化发酵效果优于糖化后再发酵,在同步糖化发酵过程中还原糖质量浓度始终保持在10～40 g/L,可以避免高浓度的还原糖对 A.succinogenes 的抑制.5 L搅拌罐中同步糖化补料分批发酵96 h产丁二酸98.2 g/L,对消耗糖产率95.4%,生产强度1.02 g/(L·h) .     

多酶组合水解甘蔗渣及利用甘蔗渣水解液发酵丁二酸

以甘蔗渣为原料,研究了甘蔗渣水解液的制备与利用琥珀酸放线杆菌发酵生产丁二酸的主要工艺参数。甘蔗渣经过1%NaOH预处理后,用纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果胶酶共同水解,在底物质量浓度为75 g/L时,水解液的还原糖质量浓度为65.6 g/L,甘蔗渣中总纤维素水解率达到90%。以还原糖质量浓度为55g/L的甘蔗渣水解液为碳源,在3 L发酵罐中分批发酵29 h产39.9 g/L丁二酸,丁二酸对甘蔗渣水解液中还原糖的得率为0.82 g/g,对甘蔗渣的得率为0.46 g/g。反映了以甘蔗渣为原料发酵生产丁二酸的可行性。     

L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。     

基于亚甲基蓝还原法确定酒精分批补料发酵的最佳补料时间

采用亚甲基蓝还原法研究了酒精分批发酵过程中酵母活力,以确定最佳补料时间,旨在为木薯等淀粉质原料的补料发酵提供理论依据。通过不同初总糖浓度分批发酵试验确定最佳初总糖浓度,然后于分批发酵(初糖240 g/L)主发酵期不同时间点(6、8、10、12、14、16、18 h)取样进行亚甲基蓝还原试验,得出发酵液酵母活力最强的时间点,最后进行酒精分批补料发酵验证试验。结果表明:发酵液中酵母细胞还原亚甲基蓝的能力最大(亚甲基蓝脱色斜率最强)在10 h左右,此时补料发酵效果最好,乙醇浓度、乙醇产率和总糖发酵效率均达到最高值,分别为152.28±2.37 g/L,2.46±0.04 g/(L·h)和89.84%。说明通过亚甲基蓝还原试验评估酒精发酵过程酵母活力并作为补料时间指标是有效可行的。     

碳源对L-苏氨酸发酵的影响

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了碳源对L-苏氨酸发酵的产量和糖酸转化率的影响。采用补料分批发酵工艺生产L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量。确定了发酵的最佳碳源及其补料方式,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9 g/L,糖酸转化率为47.6%。     

玉米皮渣类纤维兼氧发酵产丁二酸

采用酶酸两步法水解玉米皮渣,重点考察了稀HCl水解条件变化对还原糖产率的影响,并以产琥珀酸放线杆菌为发酵菌株,探讨以玉米皮渣类纤维为原料替代葡萄糖为碳源,兼氧发酵产丁二酸的可行性。结果表明:在HCl浓度1.5%,底物浓度为12%,100℃水解4h的水解工艺下,还原糖产率达83%。在还原糖质量浓度40g/L,玉米浆为氮源,35℃发酵60h的条件下,丁二酸产率达到19.41g/L。应用玉米加工副产物玉米皮渣和玉米浆为原料发酵产丁二酸具有良好的应用前景。     

基于二次发酵酵母活力确定乙醇分批补料发酵最佳补料时间

研究了二次发酵酵母活力以确定最佳补料时间,旨在为甘蔗糖蜜补料发酵提供研究基础。通过不同糖质量浓度乙醇分批发酵试验选择乙醇分批补料发酵最佳初糖质量浓度;然后将主发酵(初总糖220 g/L)不同时间点(0、6、12、18、24、30、36 h)取样酵母以相同细胞数接入二次发酵液中,通过分析二次发酵酵母的细胞活性、耗糖能力和乙醇生成能力,得到主发酵酵母活力最强的时间点;最后进行乙醇分批补料发酵验证试验。结果表明:二次发酵酵母活力强弱反映了所对应的主发酵取样时间点酵母活力,在二次发酵酵母发酵活力最强所对应的主发酵时间点(24 h)补料,主发酵效果最好;乙醇质量浓度为(136.62±1.10) g/L、乙醇产率为(2.53±0.02) g/(L·h)和总糖发酵效率为83.34%,说明二次发酵酵母活力可以作为确定乙醇发酵分批补料时间的指标。     

玉米秸秆糖醇发酵产丁二酸及表征

以玉米秸秆糖醇液为原料,考察产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）X-1对不同单一碳源的同化能力,并验证产琥珀酸放线杆菌可同化利用玉米秸秆糖醇液。利用Box-Behnken中心组合设计试验,通过响应面分析法优化发酵工艺参数为：玉米秸秆糖醇液初始还原糖质量浓度42.81 g/L、酵母膏质量浓度12.53 g/L、缓冲剂MgCO3质量浓度15.90 g/L,经5 L发酵规模实验,发酵周期48 h,丁二酸产率为85.1%,还原糖利用率为85.4%。经红外光谱和核磁共振表征其发酵产物为生物基丁二酸。     

琥珀酸放线杆菌的固定化及利用纤维床反应器生产丁二酸的研究

以甘蔗渣残渣、聚丙烯微米纤维膜和棉纤维分别作为载体固定琥珀酸放线杆菌进行丁二酸的发酵生产,通过优化载体使用量获得较高的丁二酸产量并进行反复分批发酵,以研究载体重复使用性能。研究发现,聚丙烯微米纤维膜产丁二酸相对最优,且相对使用量最少,而棉纤维材料重复使用稳定性最优。以棉纤维材料构建转动式纤维床反应器,研究不同pH调节剂对反应器运行效率的影响,发现以MgCO_3作为pH调节剂时,丁二酸质量浓度分别比以NH_3·H_2O-Na_2CO_3和KOH-K_2CO_3作为调节剂时提高32%与20%。在反应器中采用反复补料分批发酵的操作方式,平均每35 h一个批次,发酵运行175 h,丁二酸平均质量浓度为87.8 g/L,平均生产强度为2.51 g/(L·h),平均转化率为0.86 g/g。结果表明,构建的纤维床反应器有利于实现丁二酸的高浓度、高生产强度和高转化率。     

响应面试验优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸工艺

通过优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸的培养基,提高丁二酸产量,降低生产成本。先通过单因素试验对粗甘油发酵产丁二酸的电子受体、初始粗甘油质量浓度及氮源进行了优化,再利用响应面试验确定重要参数的最佳水平。结果表明：二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide,DMSO）为最适电子受体,玉米浆可替换酵母粉作为氮源,各因素的最佳条件为：初始粗甘油质量浓度55.43?g/L、DMSO质量浓度10.35?g/L、玉米浆质量浓度17.69?g/L。优化后丁二酸产量达到37.02?g/L,丁二酸得率为66.79%,生产强度为0.51?g/（L·h）。与初始条件下丁二酸产量（16.88?g/L）相比,优化后提高了1.19?倍。本研究为微生物发酵粗甘油原料生产丁二酸提供了理论支持。