黄原胶发酵生产培养基优化研究

黄原胶发酵生产培养基的组成对黄原胶产品质量有较大影响.通过测定发酵液粘度、粗胶含量,研究不同碳源、氮源及无机盐对黄原胶产量和粘度的影响.研究结果表明,碳源对黄原胶质量影响较大,不同碳源之间最终发酵水平有明显差别,当玉米淀粉:蔗糖2∶1时黄原胶产量和粘度最高.氮源的影响次于碳源,确定最佳氮源为黄豆粉.CaCO3能明显提高黄原胶的产量粘度,是无机盐中最大影响因子,CaCO3最优添加量为0.3g/100mL.KH2PO4影响作用不大,差别不显著,当KH2PO4添加量为0.5g/100mL时,黄原胶产量和粘度达到最大.通过正交试验,确定培养基最优配方为:玉米淀粉5g/100mL,蛋白胨0.5g/100mL,KH2PO4 0.4g/100mL,MgSO4 0.05g/100mL,FeSO4 0.025g/100mL,柠檬酸0.025g/100mL,在此条件下,28℃,180r/min发酵培养72h,黄原胶的产量可达到29.88g/L,粘度达到6002mPa/s.     

响应面法优化Paenibacillus sp.JX426产黄原胶降解酶发酵培养基

从土壤中分离筛选出1株具有较强黄原胶降解能力的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)JX426.为了获得高活力的黄原胶降解酶,研究借助Minimb15软件,采用Plackett-Burman试验设计方法、最陡爬坡试验设计方法和响应面分析方法对菌株JX426进行了液体发酵条件的优化.首先通过Plackett-Burman方法对7个相关影响因素的效应进行了评价,并筛选出有显著正效应的黄原胶、CaCl2添加量和有显著负效应的酵母粉添加量等3个因素,然后利用最陡爬坡试验设计方法和响应面分析方法确定了上述3个因素的最佳工艺参数,即黄原胶、CaCl2和酵母粉的添加量分别为0.39%、0.02%和0.042%.试验结果表明,在最佳浓度和组成条件下,黄原胶降解酶的酶活能达到4.20U/mL,较优化前的3.05U/mL提高了37.7%,为黄原胶降解菌的实际应用奠定了基础.     

黄原胶发酵及提取工艺的优化研究

黄原胶是由黄单胞菌属菌分泌的酸性胞外杂多糖,因其具有良好的稳定性和流变性,被广泛用于多种行业。试验在前人研究成果的基础上,以提高黄原胶产量为目的,通过单因素试验确定:在30℃,180 r/min的条件下摇床培养72h,初始碳源浓度6%(蔗糖:淀粉=1:2),接种量10%。提取黄原胶时,加入2%(W/W)的硅藻土,充分震荡10min后离心30min(4 000 r/min),加入1%(W/V)的KNO_3以及3倍体积的混醇(乙醇:异丙醇=3:1)能有效提高提取率。在10L发酵罐中进行小试,产胶率为3.21%。     

黄原胶发酵工艺条件的优化研究

目的优化黄原胶的发酵工艺以提高黄原胶的产量及黏度。方法采用摇瓶发酵,改变实验条件,包括培养基中碳源、氮源的种类和浓度,复合氮源的组成及含量,无机盐的组成及含量,柠檬酸和碳酸钙的含量等。通过测定发酵液黏度、粗胶含量来确定较为适合的发酵工艺。结果通过实验得到最佳培养基组成为:蔗糖4%,硫酸铵0.1%,豆饼粉0.3%,柠檬酸0.1%,硫酸镁0.01%,碳酸钙0.02%;培养条件为:500 mL摇瓶发酵装液量100 mL,转速220 r/min,发酵温度28.5℃,培养72h。进行了发酵罐发酵实验,黄原胶的发酵产量可以达到25.02g/L,发酵液的终黏度5847cP。结论通过工艺优化,黄原胶产量及黏度均得到提高。     

黄原胶发酵条件优化研究

研究pH值、接种量、转速、发酵温度对黄原胶发酵的影响.通过摇瓶发酵,改变试验条件,测定发酵液黏度、粗胶含量来确定较为适合的发酵工艺.正交试验确定了黄原胶的最佳发酵条件为:pH7.2,接种量6%,转速200r/min,发酵温度28℃发酵72h.在此发酵条件下,产量达到25.5g/L,黏度为5569mPa·s.     

甘蔗糖蜜发酵产黄原胶发酵条件的优化研究

实验以甘蔗糖蜜为碳源发酵生产黄原胶,通过单因素实验和正交实验设计,确定优化的培养条件为:糖蜜酸化水解液糖度12°Bx,蛋白胨浓度8g/L,培养时96h,发酵温度28℃,接种量10%,pH7.5,在优化的培养条件下黄原胶的产量可达35.28g/L,是初始培养条件产量22.14g/L的1.59倍。     

黄原胶发酵新方法的研究

研究一种无菌体发酵合成黄原胶的新方法，以解决黄原胶发酵后期因高粘度而造成的供氧不足问题，并直接产生不含菌体的发酵产物，降低分离提纯的成本。采用离心法将生长到指数生长后的菌体从发酵液中除去；向无菌体的发酵液中添加高碳无氮培养基，利用菌体产生的胞外酶来合成黄原胶。结果表明：采用胞外酶法，黄原胶产量高于普通发酵法，而发酵液中不含菌体，生产中省去了稀释及分离菌体的工序，因而简化生产工序，降低成本。     

气升式发酵罐发酵黄原胶的动力学

利用黄单孢菌研究了在50L气升式发酵罐发酵黄原胶的动力学,在logistic方程和Luedeking Piret方程的基础上,建立了两步发酵黄原胶的动力学模型,并对模型和实验数据进行了比较,进一步在200L相似结构的气升式发酵罐中的试验表明,该模型能较好的对发酵动力学进行描述.     

黄原胶补料分批发酵工艺的试验研究

研究了黄原胶补料分批发酵的工艺。试验发现，碳源水解20min可以促进黄原胶的发酵，其最佳的DE值为32．5％。进一步利用止交试验考查了培养基起始碳源的浓度、补料培养基的组成、补料的开始时间及补料的方式对产胶的影响，结果表明采用起始碳源浓度为4％，24h开始进行指数补料，补料培养基含0．1％的蛋白胨的发酵方式效果最佳。动力学结果显示，该工艺条件优于间歇发酵的结果。     

新型气升环流反应器用于黄原胶发酵的研究

在对气升环流反应器性能研究的基础上 ,以不同规模的气升环流反应器做了一系列的黄原胶发酵实验 ,并与“标准”机械搅拌发酵罐进行对比 ,发现气升环流反应器能够有效地提高黄原胶的发酵水平 ,缩短发酵周期 ,降低发酵能耗 ,是一种有着广阔应用前景的新型反应器。     

黄原胶的制备

综述了黄原胶的生物化学、发酵工艺、产品后处理及其应用等方面的进展 ,并就提高我国黄原胶的生产工艺水平提出了一些建议。     

黄原胶特性及生产

该文结合有关黄原胶研究报道,介绍黄原胶分子结构及特性;从黄原胶发酵工艺、反应器等方面讨论目前黄原胶生产研究方向和热点,讨论碳源、氮源对黄原胶产量影响,从发酵动力学角度讨论影响黄原胶发酵产量因素;并对目前国内外黄原胶生产状况进行分析。     

新型搅拌器对黄原胶发酵的影响

设计了一组由六叶布鲁马金与下压式双折叶圆盘涡轮搭配组合而成的新型搅拌器,该搅拌器在冷模实验状态下具有较高KLa值和气含率。将该新型搅拌器应用于机械搅拌式生物反应器黄原胶的发酵,针对发酵过程中黄原胶的浓度、粘度、淀粉含量等参数的变化与传统的六直叶圆盘涡轮进行了对比研究,并研究了不同的挡板条件对黄原胶发酵的影响。结果表明：新型搅拌器能够提高黄原胶发酵液中黄原胶的浓度和粘度、降低发酵液中残留淀粉的浓度,并明显地减少了高粘性发酵液静止区的体积;挡板的缩小或将拆除,更适合于黄原胶高粘性物系的机械搅拌式生物反应器的发酵。     

不同搅拌体系下黄原胶发酵的研究

本实验通过对三种不同搅拌体系下黄原胶发酵动力学参数：野油菜黄单细胞菌XG-101 菌体浓度、黄原胶浓度、黏度、平均分子质量、丙酮酸功能基团以及残糖的测定,验证了冷模条件下组合桨(上层下压式双折叶圆盘涡轮,下层六叶布鲁马金)体系和最大叶片式桨体系具有高气含率和优良传质性能的结论,更重要的是为工业上提高黄原胶发酵产量和发酵质量(黄原胶平均分子质量和丙酮酸功能基团的含量)提供理论指导,具有一定的实际意义。     

培养基组成对冰核生产菌Xanthomonas ampelina TS206产胶率的影响

培养基中不同的碳源、氮源和无机盐影响冰核细菌的生长、冰核蛋白的表达及黄原胶的产率。蔗糖、麦芽糖和山梨醇均有利于冰核蛋白的生产,而且麦芽糖和山梨醇的产胶率要明显低于其它碳源;蛋白胨和玉米浆均可以作为冰核蛋白生产的优良氮源使用,无机氮不适合作为唯一氮源使用,但适量的KNO3和蛋白胨结合使用时,可以促进菌体的生长和冰核活性的表达,但同时也促进了黄原胶的形成;适量地添加无机盐对菌体的生长和冰核活性的表达有一定的促进作用,对黄原胶的合成没有明显的抑制作用。