玉米芯载体吸附法固定化米根霉发酵L-乳酸的工艺条件

研究玉米芯作为部分替代碳源及载体固定化米根霉R-1发酵L-乳酸的工艺条件,考察玉米芯作为替代碳源的利用率及作为载体的添加比例和最佳粉碎粒度。研究表明：米根霉R-1以玉米芯为碳源,其利用率达14.9%;玉米芯作为部分替代碳源与葡萄糖混合发酵时最佳比例为1:4,此比例下葡萄糖对L-乳酸的转化率高达82.5%,较纯葡萄糖发酵提高了14.6%;玉米芯载体的最佳粉碎粒度为40目,此条件下米根霉R-1发酵混合碳源产酸达到34.68g/L,并形成直径为0.5～1.0mm具有连续发酵能力的固定化菌丝球,连续发酵6批,葡萄糖对L-乳酸的平均转化率为83.1%。由此得出,玉米芯可以作为良好的载体及原料直接发酵产L-乳酸。     

无载体固定化米根霉半连续发酵产L－乳酸工艺研究?

为了选择米根霉半连续发酵产L-乳酸工艺参数,通过单因素试验和正交试验,对接种量、CaCO3添加时间、温度、装液量及转速进行了优化,并采用培养基重复发酵,建立米根霉半连续发酵工艺。其中摇瓶半连续发酵条件为：孢子接种量4%,种子接种量10%,发酵开始时添加CaCO3,装液量为20%～30%,0～36h时发酵温度28～30℃、36～72h时发酵温度32～34℃,转速200r/min。7L磁力搅拌发酵罐半连续发酵工艺条件为：搅拌转速为300r/min,通气量为1.25L/(L·min),温度为32℃。发酵罐重复发酵稳定,产L-乳酸最高达到86%。为米根霉半连续发酵产L-乳酸的工业化生产提供了研究基础。     

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.     

分批补料高密度培养米根霉As3.819产L-乳酸的研究

采用分批补料方式对米根霉As3.819高密度培养产L-乳酸的效果进行研究。摇瓶实验确定的最佳培养条件为：接种量5%、接种时间24h、装液量40%、补料液中葡萄糖与硫酸铵的质量比为20:1。罐发酵的最佳补料方式为葡萄糖浓度反馈流加。通过流加培养获得了较高的菌体密度,菌体干重达18.45g/L;重复发酵5批次,产L-乳酸效率达2.25g/L·h;菌体干重和产酸效率较分批培养分别提高了92.9%和82.9%。     

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。     

对米根霉在不同条件下产酸情况的研究

乳酸是目前世界上公认的3大有机酸之一,其广泛应用于食品、医药、化工、制革、纺织、环保和农业等诸多领域。用微生物发酵法生产L-乳酸可以达到较高的纯度要求。根霉属中的米根霉(Rhizopus oryzae)是目前发酵生产L-乳酸的重要菌株,本课题研究的是从自然界选取的米根霉在不同条件下的产酸情况。采用分析方法包括还原糖的测定,pH测定,NaOH滴定确定乳酸产量。通过对不同条件下产酸情况的分析,可以优化产酸条件,提高产酸率。最终确定出在葡萄糖浓度为130g/L,氯化铵作为氮源,其浓度在2.0g/L的条件下,实验室菌株的最佳产酸量是44.2g/L,葡萄糖的转化率是40.1%。     

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%。     

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。     

不同氮源种类对米根霉RM167-12发酵生产L-乳酸的影响

蔗糖糖浆水解液经模拟移动床(SMB)分离后可得到果糖液和葡萄糖液。通过以该葡萄糖液作为碳源,以不同氮源种类:硝酸铵、硫酸铵、尿素、蛋白胨和麸皮汁作比较,考察不同氮源种类对米根霉RM167-12摇瓶发酵生产L-乳酸的影响程度,确定3%(w/v)麸皮汁作为RM167-12最佳摇瓶发酵氮源,产酸量达到118.52g/L。用3%麸皮为发酵罐发酵产酸的氮源,经3次液体深层通风搅拌发酵验证,在5L发酵罐发酵L-乳酸积累量最高可达116.31g/L。     

米根霉生料发酵生产L-乳酸的研究

为降低生产成本,以大米粉为原料,采用米根霉NRRL395生料发酵生产L-乳酸。考察了青霉素钠、青霉素V钾、硫酸链霉素、土霉素等4种抗生素在生料发酵中的作用及不同接种方式等对发酵产酸的影响。实验结果表明,4种抗生素都能起到较好的抑制杂菌、促进乳酸发酵的作用,其中以160万单位/L青霉素钠效果最为显著。采用菌丝体接种的乳酸产量高于孢子液接种,采用同步糖化发酵法的生产成本及乳酸产量均优于常规的分步糖化发酵法。在初步优化的培养条件下,120 g/L大米粉发酵后乳酸产量最高达到67.80 g/L,相应的乳酸转化率为76.45%,展示了米根霉生料发酵技术生产乳酸的实践可行性及其广阔的发展前景。     

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。     

聚氨酯泡沫固定化米根霉发酵L-乳酸的研究

对软质聚氨酯泡沫吸附固定化米根霉发酵生产L-乳酸进行了研究，确定了种子培养方式。与单纯固定化发酵相比，采用游离茵丝方式进行种子培养，然后在发酵培养基中添加适量软质聚氨酯泡沫的固定化发酵方式，发挥了固定化发酵和自聚集形成小茵球发酵的双重优点，产酸量得到提高。     

耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸发酵条件研究

为研究耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸的发酵特性,采用氨水中和剂,进行7L反应器发酵实验。与ST50-2的出发菌株AS3.819相比,发酵周期由原来的72h缩短为56h,L-乳酸产量提高12.30%,乙醇含量降低22.22%,乳酸脱氢酶(LDH)比活力提高83.09%,乙醇脱氢酶(ADH)比活力降低16.06%,对还原糖的利用速率及生物量的积累均高于出发菌株。7L反应器发酵实验表明：CaCO3影响菌体的成球;搅拌转速、氨水体积分数影响菌体的生长、成球大小及L-乳酸产量;pH值影响L-乳酸产量及发酵周期。其优化结果为：在搅拌转速400r/min,中和剂氨水体积分数为15%,pH值控制在6.0时,ST50-2菌球直径为1.0～1.5mm,发酵周期为56h,L-乳酸产量达93.32g/L。     

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。     

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。     

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%。     

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。