发酵生产普鲁兰多糖现状

普鲁兰多糖是由出芽短梗霉发酵所产生特殊的微生物胞外多糖,在医药、食品、轻工、化工和石油等领域具有广泛的应用。普鲁兰多糖发酵过程中,通气量、pH、温度、培养基成分（碳源、氮源、金属离子、起始离子及磷酸盐的选择）对发酵生产转化普鲁兰多糖的产量和质量均有影响。发酵转化率的进一步提高,抑制色素的生成和利用工业废物作为原料等方面是进一步研究普鲁兰多糖发酵的重点。     

超普鲁兰多糖在土豆淀粉废水中的发酵条件研究

普鲁兰多糖是一种具有重要应用价值的微生物胞外多糖。淀粉废水是加工淀粉过程中不可避免的一种产物，成分复杂，营养丰富。利用淀粉废水作为碳源制得普鲁兰多糖，不仅使多糖的生产成本降低，变废为宝，还会减少环境污染。应用改进的非水解法进行发酵，通过单因素实验确定了菌种W2003在土豆淀粉废水中发酵的最佳条件为：28℃，转速为150r/min，初始pH=6．5，120h。     

工业化发酵生产普鲁兰多糖的提取条件优化

由出芽短杆霉发酵产生的普鲁兰多糖,发酵过程中会产生大量色素、蛋白质以及一些小分子糖类物质,增加了多糖提取难度。该实验将从发酵液除杂、脱色、去蛋白、小分子多糖出发,对后提取过程中用到的助滤剂硅藻土,脱色所需的活性炭,树脂选型,超滤及干燥方式的工艺参数进行优化。试验结果表明,选取一号硅藻土作为助滤剂,用量2%,滤液澄清度高、过滤速度快;脱色活性炭的添加量为0.5%、温度50℃、时间40 min、p H5.5,脱色效果好、普鲁兰多糖得率高;使用树脂型号D,二次脱色效果良好,同时能去除一些杂蛋白;超滤3次,单二寡糖的去除率能达到96.6%,采用滚筒干燥方式,干燥成本低,成品质量佳。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件优化

在7L发酵罐规模,利用自诱导培养方式,对重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件进行优化研究,主要考察了发酵过程中控制溶解氧浓度、p H和采用补料策略对菌体生长和普鲁兰酶表达的影响。结果表明,最佳发酵培养条件:溶氧浓度维持在20%~30%;p H保持在7.60;第9 h时,以0.8 g/(L·h)的速度流加甘油;在20 h,以0.2 g/(L·h)的速度流加乳糖。此条件下,重组菌的细胞浓度OD600 nm从12.58上升到42.25,提高了3.36倍;普鲁兰酶酶活力从356 U/ml上升到1 200 U/ml,提高了3.37倍。     

枯草芽孢杆菌工程菌株产普鲁兰酶发酵条件的优化

利用基因工程手段获得的产长野芽孢杆菌普鲁兰酶的枯草芽孢杆菌基因工程菌株WB600/pWB-pulB,通过单因素筛选及正交试验进行发酵培养基优化,得到产酶最佳配方为玉米淀粉3.0％,酵母膏20％,CaCl20.03％,Na2HPO41.0％.同时对重组菌株摇瓶条件下液体发酵的主要影响因素初始pH、接种量、装液量、转速、温度等进行探讨,确定了产酶最佳培养条件为,以3％接种量接种于优化后培养基,初始pH7.0,装液量30 mL/250 mL,37℃,200 r/min摇床培养36 h.在此优化条件下,普鲁兰酶活力达到20.16 U/mL,是之前研究结果(10.94 U/mL)的1.84倍.     

桑黄多糖高产菌株产糖营养条件优化

采用传代稳定,高产功能性多糖的桑黄菌株,对其进行产糖营养条件优化。首先采用PDA培养基进行菌种活化,然后通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分和发酵条件,并且采用正交试验设计进一步优化培养基配方。结果表明,可溶性淀粉是最佳碳源,豆粕是最佳氮源,桑黄真菌优化培养基配方为5%可溶性淀粉、2%豆粕、0.1%磷酸二氢钾、0.05%硫酸镁、氯化钙0.05%,鸟苷酸0.03%、植物油1%。最适菌丝体生长的液体发酵条件为:培养温度为28℃,摇瓶转速160r/min,pH值6.5,装液量(250mL三角瓶)为70mL,发酵时间为7d最佳。菌丝干质量从原来的1.00g/100mL优化到1.76g/100mL,多糖含量提高了53.68%。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉生产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为蔗糖、NaCl和FeSO4,利用最陡爬坡路径逼近响应区域,应用Box-Behnken设计和响应面分析优化得到最佳发酵培养基,发酵单位较优化前提高了30.1%。     

基于遗传算法进化的人工神经网络(GA-ANN)对葡萄糖发酵生产普鲁兰多糖的条件优化

基于遗传算法进化的人工神经网络,以葡萄糖为原料,对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的发酵培养条件进行优化。首先通过单因素试验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行Box-Behnken实验建立数据样本,最后利用Matlab建立神经网络模型寻找最优解。结果表明,葡萄糖和酵母抽提物对普鲁兰多糖的合成具有显著的正效应,K₂HPO₄对普鲁兰多糖的合成具有显著的负效应。遗传算法-人工神经网络的决定系数与相对误差分别为0.998 8与1.72%。最终优化获得普鲁兰多糖发酵的最佳培养基组分为葡萄糖150 g/L,酵母抽提物7.1 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.4 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,NaCl 7 g/L,自然pH。在此条件下,普鲁兰多糖的产量为83.25 g/L,较优化前提高了79.73%。经济分析表示优化后的培养基成本较优化前降低了约70%。该研究结果为普鲁兰多糖的工业化生产提供了数据支撑,有助于提升普鲁兰多糖在行业中的竞争力。     

产普鲁兰酶海单胞菌的分离鉴定及发酵条件优化

以普鲁兰糖为唯一碳源,利用平板涂布法从盐湖中分离到1株产普鲁兰酶的细菌YH-6,结合菌株形态特征和16S rRNA基因序列分析,确定该菌株为海单胞菌(Oceanimonas sp.)。通过单因素试验对发酵培养基以及发酵条件进行优化,优化后的培养基组分(g/L)为:玉米淀粉15.0,酵母膏10.0,KH_2PO_41.0,FeSO_4·7H_2O0.01,NaCl 26.5,MgCl_2·7H_O 2.1,KCl 0.9,CaCl_·H_2O 1.2,MgSO_4·7H_2O 4.2,pH 7.0;最佳培养条件为:发酵温度30℃,转速200 r/min,发酵时间为36 h。优化后的普鲁兰酶的活力可达1.85 U/mL,比优化前的1.28 U/mL提高了44.53%。     

影响普鲁兰多糖气凝胶性能的工艺参数

通过溶胶-凝胶过程,采用真空冷冻干燥工艺制备普鲁兰多糖气凝胶。通过调节前驱体质量浓度(0.02～0.1 g/m L)、p H值(5.0～9.0)以及干燥时间(1～3 d)等工艺参数,对产物的孔隙率、机械强度、微观结构以及热力学性能等进行分析。结果显示:普鲁兰多糖气凝胶的孔隙率随着前驱体质量浓度的增大而升高,满足一元线性方程y=99.11-1.21x,且随着p H值的升高以及干燥时间的延长而增高;抗压性能则随前驱体质量浓度的增大而增强(y=-4.19+1.56x),随p H值的升高而略有减弱,随着干燥时间的延长而减弱;吸湿性随着前驱体质量浓度的增大,先降低后升高,而随p H变化不明显,随干燥时间的延长而升高;澳洲茶树精油装载能力随前驱体质量浓度的增大而降低,随p H升高而升高,干燥2 d时为最佳。由此推论,选用前驱体质量浓度为0.06 g/m L,p H 8.0,干燥2 d等工艺条件,可以得到具备良好的孔隙率、机械强度、较低吸湿率以及良好茶树精油装载能力的气凝胶产品,可满足今后生产应用需求。     

搅拌转速和通气量对灰树花深层发酵培养的影响

采用15L搅拌式发酵罐研究灰树花的扩大培养条件，主要考察了搅拌转速和通气量对灰树花菌丝量、胞外多糖产率、溶氧、菌丝形态以及发酵液粘度的影响．研究结果表明搅拌转速和通气量能显著影响灰树花的生长，并且通过对灰树花菌丝球的大小、形态以及胞外多糖的分泌影响发酵液的粘度．并得出较为优化的培养条件为：温度25℃，通气量0．75vvm，搅拌转速80r／min，装液量60％；在此条件下，发酵10d后，灰树花菌丝体最大得率为22．95g／L，胞外多糖的得率为1．521g／L。     

产谷胱甘肽面包酵母的选育及发酵条件优化研究

本文以面包酵母BV54为出发菌株,镉盐抗性为筛选标记,经紫外和硫酸二乙酯复合诱变,筛选出一株高镉盐抗性面包酵母菌株BV54-11-11,经摇瓶发酵其谷胱甘肽产量迭98.8 mg/L,胞内含量为15.22 mg/g.借助于SAS软件,用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回...     

乙醇生产酵母菌的选育

巴西燃料乙醇取得巨大成功,原油价格的不断攀升,以及糖价的下跌,以甘蔗为原料的燃料乙醇已经向世人展现出良好的市场潜力.但目前我国国内还尚未见到甘蔗汁乙醇的研究,作为一项储备技术,对甘蔗汁乙醇技术的研究具有十分重要的意义.本文对商业化和实验室筛选的多株酵母发酵甘蔗汁能力进行了研究.结果表明:sy酵母生长速度较快,gw2酵母产酒率较高,gw2酵母死亡率较低.综上,sy酵母和gw2酵母更适合于甘蔗汁发酵酒精的生产.     

微生物多糖结冷胶的发酵过程优化

利用玉米浆和尿素作为廉价氮源进行结冷胶的发酵生产,通过对发酵过程中的初糖浓度、通气量和搅拌转速进行优化,获得具有生产成本优势的新工艺。结果表明:结冷胶发酵的最佳初糖浓度和通气量分别为40g/L和1 vvm;最佳的搅拌转速控制策略为延滞期(0～12 h)400 r/min,对数期(12～32 h)800 r/min,稳定期(32～40 h)400 r/min。在上述条件下,结冷胶产量、黏均分子量和发酵液表观黏度分别为16.7 g/L、625.8 kDa和7495 cP。     

通气条件对曲霉N1-14'产生L-苹果酸的影响

报道了在曲霉 N1 -1 4' (Aspergillus sp.N1 -1 4' )利用葡萄糖产生 L-苹果酸已达80 g/ L的工艺条件下 ,进一步深入探讨通气条件对 L-苹果酸产生的影响。观察到曲霉 N1 -1 4' 产酸时对氧的需求是动态变化的 ,顺其自然则既能降低能耗又能提高产率 ;曲霉 N1 -1 4'对通气条件的改变非常敏感 ,改变通气条件 ,其胞质中可溶性蛋白含量及胞质中丙酮酸羧化酶活力均明显变化 ,而且 2者之间呈很好的线性正相关 (r=0 .9563 ) ,表明通气条件直接作用于催化 CO2 固定反应的酶 ,从而影响曲霉 N1 -1 4' 产生 L-苹果酸 ,提示应以丙酮酸羧化酶为指示对溶氧条件做进一步优化研究。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9发酵条件的优化

以高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9为研究对象,采用生物统计方法分别对该菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。发酵培养基最佳配比为葡萄糖30%,酵母膏0.5%,脲1%,MgSO_4 0.05%;最适发酵条件为34℃,初始pH值6.0.摇床转数180r/min。最适条件下赤藓糖醇产量为157.4mg/mL。     

猕猴桃干型果酒发酵工艺优化

以猕猴桃为原料,研究其干型果酒的发酵工艺条件。通过单因素试验和正交试验,研究活性干酵母接种量、SO2 添加量、发酵温度与发酵时间对猕猴桃干型果酒发酵过程的影响,并对发酵工艺条件进行优化。结果表明,猕猴桃干型果酒发酵工艺最佳条件为活性干酵母接种量0.7g/L、SO2 添加量80mg/L、发酵温度26℃、发酵时间21d,酒体风格较为突出。     

高产丁二酮乳球菌的选育及发酵条件优化

从收集到的6株乳酸菌中筛选得到一株高产丁二酮菌株DX。经过16S rDNA测序和构建系统发育树,结果表明菌株DX的16S rDNA基因序列同Lactococcus lactis的同源性为99%,综合系统发育树结果表明该菌株为乳酸乳球菌。通过单因素试验和中心组合试验确定菌株DX的最佳发酵条件为：脱脂乳质量浓度10g/100mL、接种量2%、发酵培养基初始pH6.5、培养温度37℃、静置培养,丁二酮产量达到22.383mg/L。