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。     

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)。     

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。     

凝结芽孢杆菌发酵产L-乳酸的蛋白组学分析

采用3种碳源(葡萄糖、玉米淀粉糊化液和玉米淀粉)凝结芽孢杆菌BCS13002同步糖化发酵生产L-乳酸,并通过蛋白组学技术分析不同碳源条件下生产L-乳酸差异的生物学机制。结果表明:在葡萄糖、玉米淀粉糊化液和玉米淀粉3种碳源条件下同步糖化发酵,L-乳酸含量分别为(10.23±0.16) g/L,(11.75±0.20) g/L和(0.26±0.02) g/L,共鉴定出454个差异表达蛋白质,这些蛋白质主要与糖酵解/糖异生和三羧酸循环途径有关,还与HIF-1信号通路、丙酮酸代谢、碳代谢、泛酸和辅酶A生物合成、果糖代谢、双组分调节等途径有关。当玉米淀粉为发酵碳源时,凝结芽孢杆菌BCS13002几乎不能通过糖酵解/糖异生产生L-乳酸。导致L-乳酸产量不同的差异蛋白质主要与糖酵解/糖异生和三羧酸循环途径有关。     

刺孢小克银汉霉菌株利用马铃薯淀粉废水生产GLA油脂的研究

以马铃薯淀粉废水为发酵基质,用刺孢小克银汉霉(Cunninghamella echinulata)发酵生产含γ-亚麻酸(GLA)的油脂。研究表明,刺孢小克银汉霉菌株能有效利用马铃薯淀粉废水合成GLA,最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为(NH4)2SO4,最佳C/N为1001∶。在最佳条件下发酵培养7 d,废水的COD去除率达到19.21%,生物量达到20.53g/L,菌丝体中粗油量为3.91g/L,产油率为19.03%,GLA产量为680.10 mg/L。初步说明通过微生物发酵可以达到处理废水和生产生物活性物质的双重目的。     

产气肠杆菌发酵蔗糖产乳酸条件的优化

研究产气肠杆菌发酵蔗糖产乳酸的发酵条件。从云南省思茅山区的土壤中筛选得到一株可利用糖质原料发酵产乳酸的产气肠杆菌YS8。通过单因素及正交试验,得到最佳发酵培养基组成为:蔗糖60g/L,酵母膏1.5g/L,NaCl 2g/L,玉米浆1.5g/L,CaCO3 40g/L;最佳培养条件为:250mL摇瓶装液10%,接种量为4%,30℃、200r/min培养44h。在此条件下,该菌最大产酸量为58.5g/L,产酸速率为1.3g/(L.h),对蔗糖的转化率高达97.6%。产气肠杆菌YS8能够高效利用蔗糖发酵产乳酸,具有较好的工业应用前景。     

米根霉直接发酵玉米粉生产L-(+)-乳酸的研究

以米根霉(Rhizopus oryzae)NRRL395为生产菌,玉米粉为发酵基质,对玉米粉与水两相分开灭菌冷却后混合制成玉米粉悬浊液发酵生产L-(+)-乳酸的新工艺进行了研究。试验结果表明,新工艺在不添加任何外源营养的情况下,以150 g/L天然玉米粉为培养基可产L-(+)-乳酸88.8 g/L,L-(+)-乳酸对玉米粉的转化率达到59.2%,对葡萄糖的转化率达到72.4%。该工艺克服了玉米粉在浓度较高情况下由于蒸煮灭菌冷却后呈凝胶而不能被发酵的困难;且省去酶解糖化操作,使成本降低,具有较高的应用价值。     

根霉L-乳酸发酵的研究

对米根霉C3 95生产L -乳酸的发酵工艺条件进行了研究 ,确定了玉米淀粉发酵的最佳培养基 :玉米淀粉 12 % ,硫酸铵 0 3 % ,磷酸二氢钾0 0 2 5 %。在最佳培养基条件下 ,L -乳酸产量为93 88g/L ,对糖转化率为 86 0 7%。发酵液经过过滤、离子交换、脱色和浓缩等提取纯化过程 ,可得到浓度为 90 %的L -乳酸溶液。     

以玉米粉为原料L-乳酸高产菌株的选育和产酸条件的研究

以玉米粉为原料,米根霉为初始菌株,采用超声波-紫外线进行复合诱变,选育出一株发酵玉米粉产L-乳酸的米根霉菌株NF12,其产酸量较初始菌株提高了21.61g/L。确定了10L罐发酵玉米粉产L-乳酸的最适发酵条件,结果表明:70%装填量,5%接种量,30℃,300r/min,通气流量0.6L/(L·min),溶氧90%,在此条件下进行发酵,L-乳酸产量为83.15g/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。