柠檬酸生产中厌氧消化液的循环回用工艺研究

为解决柠檬酸行业废水对环境的污染,特别提出将厌氧消化液循环回用生产柠檬酸。研究发现,厌氧消化液直接作为工艺配料水循环回用对原料的液化没有影响,但对柠檬酸发酵产生抑制。进一步研究证明,厌氧消化液中的氨氮、Na~+、K~+均会抑制柠檬酸发酵,其相应的临界抑制质量浓度分别为100、200、300 mg/L。采用超滤和纳滤的组合膜技术对厌氧消化液进行资源化处理,厌氧消化液中的抑制物得到了有效去除,其中K~+、Na~+的去除达到90%以上,氨氮的去除率也在80%以上。经过资源化处理后的厌氧消化液循环回用后其柠檬酸产量为139.25±1.85 g/L,达到了去离子水的发酵水平(138.70±2.46 g/L),经过资源化后厌氧消化液循环回用生产柠檬酸的新工艺是可行的。     

黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件研究

对黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件进行优化。采用单因素试验考察发酵时间、培养基红薯粉含量、摇床转速、初始pH对柠檬酸产量的影响。在单因素试验的基础上,利用正交试验确定黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件为：发酵时间60 h、培养基红薯粉含量40 g/L,摇床转速200 r/min,初始pH值6.0。在此条件下,柠檬酸产量达4.81 g/L。     

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。     

大肠杆菌CCTCC M208088发酵生产聚唾液酸的pH控制策略

研究了不同pH值控制策略对大肠杆菌CCTCC M208088发酵生产聚唾液酸的影响。采用高浓度磷酸盐培养基(20g/L磷酸氢二钾)缓冲pH值,聚唾液酸产量达到1.9g/L,但大量磷酸盐残留在发酵液中,影响聚唾液酸的后提取处理。把培养基中磷酸盐的质量浓度降至2.5g/L,同时流加2mol/L氢氧化钠溶液控制pH,聚唾液酸产量提升至2.3g/L,但是NH4+在发酵前期16h即消耗完毕。进一步采取氨水流加控制pH策略,聚唾液酸产量提升至3.2g/L,同时菌体浓度大幅增加至12.5g/L,导致40g/L初始山梨醇在20h耗尽。最后,在氨水控制pH的同时,向发酵体系中流加山梨醇,聚唾液酸产量和生产强度分别达到了4.8g/L和0.16g/(L.h),比优化前(高浓度磷酸盐发酵)分别提高了152%和188%。     

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利十GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮15g/L、混合氮源(柠檬酸二三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L:有利于GABA产量的发酵条件为培养基仞始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h.在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L.     

阿卡波糖发酵过程中碳源控制策略的研究

该文在摇瓶和100L发酵罐上研究了碳源物质对游动放线菌A-5.6发酵产阿卡波糖的影响。首先在摇瓶中考察了不同种类和浓度的碳源(分别为60g/L、80g/L和100g/L的蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、淀粉、糊精)对阿卡波糖发酵的影响,结果表明,葡萄糖最利于菌体的生长但是对阿卡波糖的合成有显著抑制作用,而麦芽糖最利于阿卡波糖的合成。基于此,利用摇瓶进一步研究了发酵培养基中麦芽糖和葡萄糖的不同配比对阿卡波糖发酵的影响,结果表明,当麦芽糖和葡萄糖配比(质量比)为3∶1时,阿卡波糖产量达到最高。根据摇瓶的实验结果,最后在100L发酵罐上研究了补料培养基中麦芽糖和葡萄糖的配比以及发酵过程总糖控制浓度对阿卡波糖产量的影响,结果表明,当麦芽糖和葡萄糖配比(质量比)为4∶1且总糖浓度控制为4g/100mL时,阿卡波糖产量最高,达到2452μg/mL。     

响应面法优化黑曲霉发酵产低聚异麦芽糖培养基

采用全因子试验、最陡爬坡试验以及Box-Behnken试验设计对黑曲霉CU-1(Aspergillus niger CU-1)发酵生产低聚异麦芽糖培养基的主要成分进行优化。结果表明:最优培养基成分为:麸皮浸汁体积分数4%、玉米浆添加量19.67g/L、NaNO3添加量2.24g/L、木薯淀粉糖化液添加量250g/L,在该培养条件下,在3.6L发酵罐中进行验证,发酵液中异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖总产量达到37.4%,低聚异麦芽糖总产量高达83.1%,说明Box-Behnken试验设计法用于黑曲霉发酵生产低聚异麦芽糖培养基优化是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。     

石灰软化-超滤技术在柠檬酸沼气双发酵耦联工艺中的应用

为解决柠檬酸行业的发酵废水污染问题,提出了柠檬酸沼气双发酵耦联工艺。前期研究发现,采用电渗析对厌氧消化液进行脱盐时,浓水易发生结垢现象;空气吹脱需要将厌氧消化液升温并维持在55℃,从而消耗大量能源。为解决上述问题,引入石灰软化-超滤技术以避免浓水结垢,并代替原先的空气吹脱工序。研究发现,Ca(OH)_2最佳投加量为2.5 g/L,超滤最佳操作压强和膜面流速为0.20 MPa和4.023 m/s,此时,浓水朗格利尔饱和指数(Langelier saturation index,LSI)小于0,结垢现象得以消除。电渗析淡水作为配料水回用于柠檬酸发酵时,柠檬酸产量为(134.67±4.72)g/L,基本与去离子水发酵水平持平。     

淀粉水解程度对土曲霉发酵生产衣康酸的影响

将玉米淀粉进行酸水解和酶水解,水解液作为土曲霉At394的碳源进行发酵.水解程度直接影响到衣康酸产量,适宜水解糖的DE值为35%.发酵培养基配方为淀粉液化水解糖(DE值为35%)100g/L,NH4NO3 3g/L,MgSO4·7H2O 4g/L,玉米浆2g/L,KH2PO4 0.2g/L,pH3.0.在最适条件下,摇瓶发酵衣康酸产量可达54.1 g/L,糖酸转化率为59.2%.     

酵母发酵法分离纯化低聚异麦芽糖的研究

酿酒酵母As2.109经驯化后,可用于发酵法分离纯化低聚异麦芽糖。优化后酵母发酵的最佳条件为:pH4.0,温度30～32℃,低聚异麦芽糖浓度250g/L,酵母膏浓度0.6g/L,CO(NH2)20.6g/L,Fe2(SO4)30.08g/L,MgSO41.2g/L。在此条件下,低聚异麦芽糖经40h发酵后,纯度由54.84%提高到90.83%,而其中的葡萄糖被完全除去。     

普鲁兰酶的应用对柠檬酸发酵的影响研究

通过10L发酵罐试验,研究了普鲁兰酶的应用对柠檬酸发酵的影响.研究结果表明:在原料处理中按0.01%加普鲁兰酶,产酸率提高1.1%,转化率提高8.2%,发酵周期缩短12h.     

柠檬酸发酵液脱色工艺的研究

介绍了粉末活性炭、颗粒活性炭、001 ×7阳离子交换树脂、颗粒活性炭001 ×7阳离子交换树脂对柠檬酸发酵液的脱色效果以及损耗程度,确定了适合柠檬酸发酵液的脱色剂及脱色工艺.该工艺的研究不仅降低了柠檬酸的生产成本而且对整个有机酸以及氨基酸行业的脱色工序都有重要的实际意义.     

纤维素热解后用于柠檬酸发酵的研究

分别在无机和有机氮源中,探讨了三种不同碳源的柠檬酸发酵情况。结果表明,氮源对以1,6-缩水-β-D吡喃葡萄糖为碳源的柠檬酸发酵产率影响最大,对纤维素热解液脱毒液和葡萄糖的影响较小,但有机氮源都能缩短它们的发酵时间。在两种氮源中,纤维素热解液脱毒液的发酵时间都为最长,葡萄糖的发酵产率最高。     

我国柠檬酸发酵工业的创新与发展

该文回顾了我国柠檬酸工业的创立过程与发展历程,着重介绍了近几年来柠檬酸的产量和生产技术水平的提高,并对我国已挤身于世界柠檬酸强国行列的内在原因进行了分析,进而较深入地介绍了我国柠檬酸生产中菌种、发酵、提取和"三废"处理等方面的创新技术以及所取得的经济、社会效益。     

发酵法生产柠檬酸的研究进展

柠檬酸是一种具有多功能的重要有机酸,是当前世界上产量和消费量最大的食用有机酸,伴随着在新兴产业领域的广泛应用,其需求量以每年5%的速度增长。发酵法生产柠檬酸起步较早,但工艺鲜有创新;文中首先介绍了柠檬酸生产工艺国内外研究现状,并以产业化的视角,纵观柠檬酸生产全过程分析限制柠檬酸快速增长的瓶颈,着重提出了实现柠檬酸高效生产与清洁生产相统一的主要策略,为实现柠檬酸高效绿色制造奠定基础。     

柠檬酸发酵现状及展望

柠檬酸是微生物发酵法生产的重要有机酸之一,用途极为广泛.文章论述了黑曲霉发酵柠檬酸的发酵机制及代谢调控,介绍了柠檬酸发酵的菌种,原料以及发酵过程的影响因子.最后对柠檬酸发酵中的存在的问题提出建议.     

农产品加工副产物在柠檬酸不同发酵类型中的应用

柠檬酸作为大宗发酵有机酸之一,被大量应用于食品、制药、洗涤等行业.农产品加工副产物作为原料应用于柠檬酸发酵由于具有成本低,可再生和环境友好等特点,受到了极大的关注.该文总结了近20年关于廉价废弃原料在柠檬酸不同发酵形式中应用的报道,为新型原料的开发提供了一定的理论基础.     

以纤维素为原料生产柠檬酸的发酵工艺研究

通过对黑曲霉(Aspergillus niger)XSY0607液体深层发酵柠檬酸的工艺条件优化试验,得出如下结论:通过单因素试验得出黑曲霉XSY0607发酵柠檬酸的合适发酵工艺条件的范围。然后通过正交试验得到出影响黑曲霉XSY0607发酵的工艺条件的大小顺序为:原料处理方式>发酵温度>初始PH>溶解氧>接种量>发酵时间>搅拌转速。最终确立了出黑曲霉XSY0607液体深层发酵柠檬酸的最优工艺条件:A1B1C2D2E2F1G2,即初始PH 5.0,发酵温度33℃,发酵时间6d,接种量16%,溶氧量80%,原料处理方式酶解,搅拌转速800rpm。     

柠檬酸连续流加补料发酵的工业化研究

针对传统柠檬酸发酵工艺的不足,在300 m3新型空气能发酵罐上,对黑曲霉(Aspergillus niger)Wm1-016连续流加补料发酵生产柠檬酸进行了工业化研究,优化了培养条件和控制方法,并确定了最佳的补料条件参数。结果表明:采用孢子直接接种和一罐式发酵,菌种生长期和产酸期采用2段控温方式,即0~32 h控制在(39±1)℃、32 h以后控制为(36±1)℃;采用3D射流空气分布器进行3段风量控制,即菌种生长期1∶0.15vvm、补料期1∶0.18 vvm、补料结束后1∶0.15 vvm。流加计量罐式补料装置,补料流加速度为0.1~4.0 m3/h,最适初糖浓度80~120 g/L,最佳补料培养基为含葡萄糖浓度500 g/L的淀粉糖,并加入0.03%的(NH4)2SO4。在以上优化条件下,柠檬酸产量从146.8 g/L提高到180.1 g/L,提高了22.7%。