茶水发酵法生产细菌纤维素的研究

主要介绍了以茶水、白砂糖为原料,利用木醋杆菌(Acetobacterxylinum)发酵生产细菌纤维素的工艺流程,为细菌纤维素的大规模生产开发出了成本低、来源广泛的原料。     

添加羧甲基纤维素钠对动态细菌纤维素生产的影响

考察添加不同浓度羧甲基纤维素钠(CMC-Na)对Acetobacter xylinum NUST4.1在摇瓶和机械搅拌发酵罐中产细菌纤维素(BC)的影响。结果发现:添加0.06% CMC-Na能有效解决发酵罐中严重结团和菌株逐级放大后生产稳定性差的2大难题,而且能显著提高纤维素产量,优化发酵罐基本工艺后能获得3.35g/L干纤维素,是基础培养的3.1倍。     

淋浇发酵法生产细菌纤维素的研究

探讨了培养基配比、填充料、溶氧对发酵生产细菌纤维素的影响,并分析了发酵过程中总糖、总酸的变化,最终确定淋浇发酵法生产细菌纤维素的工艺条件：以3∶5（v/v）的糖酒混合液作为基础培养基,将7.5kg（湿重）玉米芯自然堆放,5kg（湿重）谷壳于玉米芯底部和上部分两层平铺作为填充料,每4h淋浇1次,每次淋浇1min,发酵144h终止,最终产量可达到4.792g/L,与静态发酵相比增加了79.68%。     

乙醇及有机酸对木醋杆菌合成细菌纤维素的影响

研究了乙醇、草酸、酒石酸、丙酮酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、丁二酸对木醋杆菌产细菌纤维素的影响。结果发现:丙酮酸、乳酸、乙酸、乙醇、苹果酸、柠檬酸、丁二酸对木醋杆菌合成细菌纤维素有促进作用;草酸、酒石酸对木醋杆菌合成细菌纤维素有抑制作用;乙醇及各有机酸的最佳添加浓度分别为:丙酮酸0.15%,苹果酸0.1%,乳酸0.3%,乙酸0.4%,柠檬酸0.1%,丁二酸0.2%,乙醇4%;由正交实验得混酸的最适添加配比为:丙酮酸0.1%,苹果酸0.12%,乳酸0.2%,乙酸0.3%,柠檬酸0.12%,丁二酸0.2%,乙醇3%,BC产量达3.012g/L,是空白实验组的2.03倍。      

The effect of ultraviolet modification of Acetobacter xylinum (CGMCC No. 7431) and the use of coconut milk on the yield and quality of bacterial cellulose

This paper reports on the treatment of Acetobacter xylinum (CGMCC No. 7431) by ultraviolet (UV) to investigate the role of mutagenesis on the production of cellulose. When Acetobacter xylinum was treated at intervals of UV mutagenesis, the treatment times of 3 and 4 min formed more compact bacterial cellulose. The activation conditions, including the medium nutrients that affected the yield of bacterial cellulose, were investigated including the use of coconut milk. The optimal yield of bacterial cellulose was 43.91 ± 3.89 g L⁻¹, which was 1.22 times higher than that obtained from the wild type without any treatment. The experimental results suggested that different UV factors could significantly affect the yield of bacterial cellulose. The resulting bacterial cellulose has a potential as a novel functional food material.     

优化陈米糖化液提高细菌纤维素产量的研究

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为发酵菌种,通过Plackett-Burman试验设计确定了陈米糖化液培养基中酵母膏、KH2PO4、FeSO4、乙醇对木醋杆菌发酵产细菌纤维素具有显著影响,并采用Box-Behnken试验设计对各显著影响因子进行优化,获得最优的陈米糖化液发酵培养基配方为：在陈米糖化液培养基基料中加入酵母膏13.1 g/L、蛋白胨10 g/L、KH2PO4 5.7 g/L、MgSO4 3.1 g/L、FeSO4 0.3 g/L、柠檬酸0.3 g/L、无水乙醇4.0%。在此优化条件下,细菌纤维素的产量为7.08 g/L,是陈米糖化液培养基基料发酵产细菌纤维素（0.38 g/L）的18.6倍,比基础发酵培养基细菌纤维素产量（4.80 g/L）提高了47.5%。     

优化西瓜汁培养基提高细菌纤维素产量和性能

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为发酵菌种,通过Plackett-Burman试验设计进行主效应因子的筛选,对西瓜汁培养基中无水乙醇和FeSO4的添加量进行优化,以细菌纤维产量为评价指标,获得最优的培养基为酵母膏12.5 g/L,蛋白胨10.0 g/L,磷酸二氢钾6.5 g/L,硫酸镁3.1 g/L,硫酸亚铁0.2 g/L,柠檬酸0.3 g/L,用西瓜汁培养基基料配制成1 000 mL,灭菌冷却后无菌地加入无水乙醇36 mL/L。在此最优条件下,细菌纤维素产量为6.39 g/L,分别是西瓜汁培养基基料及基础培养基发酵细菌纤维素产量的6.82倍、1.33倍。优化后的西瓜汁培养基发酵产细菌纤维素,其含水率、复水率、结晶度、热稳定性较优,分别比基础培养基提高了0.59%、3.27%、5.04%和6.03%。     

利用玉米淀粉黄浆水发酵生产细菌纤维素的培养基优化

玉米淀粉黄浆水是生产淀粉过程中排放的高浓度有机废水,以其作为Acetobacter xylinum DS398的基础培养基发酵细菌纤维素。采用Plackett-Burman设计和Box-Behnken响应面分析法对培养基成分进行优化,并对产物进行表征。以纤维素干重为响应值,从7个相关影响因素筛选出3个显著因子:蔗糖、磷酸二氢钾和乙醇。在此基础上,根据Box-Behnken响应面分析法确定以上三因素的最佳浓度。最优的玉米淀粉黄浆水培养基组分为:玉米黄浆水稀释比1∶4,蔗糖3.32 g/100 m L,CaCl₂0.3 g/100 m L,KH₂PO₄0.12 g/100 m L,Mg SO₄0.05 g/100 m L,柠檬酸0.2 g/100 m L,乙醇1.50 m L/100 m L,细菌纤维素产量达到1.11 g/100 m L,为优化前的1.63倍。结果表明经优化后黄浆水培养基能够满足Acetobacter xylinum生长代谢的需要,细菌纤维素产量得到显著提高;同时傅立叶红外光谱图和场发射扫描电镜图显示产物是纯度较高的纤维素,微观结构与椰果相似。      

醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学研究

对巴氏醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学特性进行了研究，通过Logistic方程，提出了发酵过程中菌体生长、纤维素合成、基质消耗的动力学模型。采用Origin6．0软件对实验数据进行处理，得到了巴氏醋酸杆菌分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较，结果表明模型与实验数据能较好地拟合，基本上反映了巴氏醋酸杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

醇类对木醋杆菌JMCW-1合成细菌纤维素的影响

研究了不同醇类对木醋杆菌JMCW-1的影响。结果表明,不同醇类的添加对发酵液的pH影响不大;添加乙醇、丙三醇、乙二醇的发酵液中残糖含量均远远高于空白对照组,添加聚乙二醇的发酵液中残糖含量随添加量的增加先稍稍降低再升高随后又降低,添加聚乙烯醇的发酵液残糖含量随添加量的增加逐渐降低;添加乙二醇的发酵液OD值降低,添加其他5种醇的发酵液OD值升高;添加乙醇、丙三醇和聚乙烯醇可以提高细菌纤维素的产量,乙醇添加量为3.5%时,细菌纤维素的干质量最高,达到22.6 g/L,为未添加时的7倍;甲醇的添加对细菌纤维素的产量无明显影响。添加聚乙二醇、乙二醇对细菌纤维素的产量有一定的抑制作用。     

醋杆菌产纤维素发酵培养基的优化

本文在已筛选出在摇瓶培养条件下高产细菌纤维素菌株--醋杆菌C2的基础上,研究了不同碳氮源及无机盐对该菌株产纤维素的影响,并优化了该菌株产纤维素的最佳培养基。醋杆菌C2的最适碳源为蔗糖,D-甘露糖醇,最适氮源为蛋白胨,酵母粉,无机盐为MgSO4•7H2O和柠檬酸三钠;经正交试验确定该菌株产酶最佳培养基配方为:蔗糖7%,酵母膏0.7%,蛋白胨1.1%,MgSO4•7H2O 0.2%,柠檬酸三钠0.1%。使用优化后的培养基配方,醋杆菌C2的纤维素产量可达9.5g/L。     

木醋杆菌M096生产细菌纤维素的发酵条件

探讨温度、初始pH值、碳源和氮源对细菌纤维素产量的影响,以确定生产菌株发酵生产细菌纤维素的条件.结果显示,木醋杆菌M096发酵生产细菌纤维素的培养条件是:发酵温度25℃,初始pH值最适范围是5.8～6.6,最佳碳源为蔗糖且最适浓度是8%,最佳氮源为牛肉膏且最适浓度是1.5%.     

木醋杆菌M12静态发酵生产细菌纤维素的条件确定

主要探讨接种量、种龄、温度、初始pH值和发酵周期对细菌纤维素产量的影响,以确定静态培养发酵生产细菌纤维素的条件。结果显示,M12菌的静态培养发酵生产细菌纤维素的培养条件是:接种量为6%、种龄为36h、发酵周期6d、发酵温度30℃、初始pH值最适范围是4.0～6.0。     

醋杆菌产纤维素发酵条件的优化

本文在已筛选出在摇瓶培养条件下高产细菌纤维素菌株--醋杆菌C2的基础上,研究了不同发酵条件对该菌株产纤维素的影响。实验结果表明,醋杆菌C2 发酵产生细菌纤维素的最适温度为27℃,最适pH为4.5,装液量50ml/250ml三角瓶,转速为160r/min,发酵终点204h。     

大豆乳清细菌纤维素在冰淇淋中的应用

研究使用AcetobacterxylinumC5菌种 ,利用大豆乳清发酵得到的细菌纤维素作为稳定剂 ,应用到冰淇淋的加工当中。试验证明 ,细菌纤维素可以替代黄原胶、卡拉胶等稳定剂添加到冰淇淋中 ,它能够改善口感 ,同时呈现爽口的香甜味。细菌纤维素冰淇淋的抗融性和融化特性都比较理想 ,融化率 2 1 7%,膨胀率 67%。同时产品具有一定的膳食保健功能     

木醋杆菌合成细菌纤维素增效因子的筛选

研究了椰子水、玉米浆、Tween-80、羟甲基纤维素（CMC）、烟酸、生物素、咖啡因和海藻酸钠8种物质对木醋杆菌（Acetobacter xylinum）合成细菌纤维素的作用。结果表明,椰子水、玉米浆、Tween-80、CMC、烟酸和生物素对木醋杆菌合成细菌纤维素有促进作用,最适添加量分别为60%、10%、0.8 g/L、4 g/L、1.0 mg/L、25 mg/L,在最适添加量下细菌纤维素产量分别是6.008 g/L、8.534 g/L、2.256 g/L、2.044 g/L、2.842 g/L、3.118 g/L,比起产量为1.506 g/L的空白组有显著增效效果,而其增效作用从大到小依次为玉米浆、椰子水、生物素、烟酸、Tween-80、CMC,海藻酸钠的增效效果不明显,而咖啡因有一定的抑制作用。     

乙醇在合成培养基中对木醋杆菌HN001合成纤维素的影响

合成培养基中添加2.0%乙醇,乙醇被氧化成乙酸,木醋杆菌HN001得到大量增殖,对葡萄糖消耗率,从没有添加乙醇培养基中的42.0%提高到74.5%,纤维生成量达到5.40g/L,比不添加乙醇的培养基中提高了10倍。     

细菌纤维素在低脂肉肠中的应用

本研究使用醋杆菌Acetobacter xylinumC5，利用大豆乳清发酵得到的细菌纤维素作为脂肪模拟物和乳化剂，应用到肉肠的加工当中。实验证明，细菌纤维素可以部分，甚至完全替代肉肠中的肥肉。含有大豆乳清细菌纤维素的肉肠，在外观、风味、口感等方面与普通肉肠没有明显差别。将卡拉胶与细菌纤维素配合使用，可以赋予肉肠更良好的口感和组织状态。添加细菌纤维素的肉肠的热量减少了28％-56％。     

木醋杆菌发酵培养基优化及发酵方式的探讨

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为出发菌株，细菌纤维素产量为指标，通过正交试验优化发酵培养基，其最优组成为葡萄糖15g/L、蛋白胨10g／L、酵母膏5g／L、玉米浆40mL/L、磷酸三钠3g／L、柠檬酸钠1g／L、硫酸镁2g／L、氯化钙0．2g／L、硫酸亚铁0．03g／L、乙醇10mL/L。适宜的发酵方式为先130r／min振荡培养10h，后静置培养10d。经验证试验，细菌纤维素产量可达3．81g／L。     

细菌纤维素提高冰淇淋抗融性的研究

以细菌纤维素作为冰淇淋的增稠稳定剂,研究了细菌纤 维素对冰淇淋抗融性和抗热冲击性的影响。结果表明,细 菌纤维素的最佳添加量为1.0kg/t,与其它单体胶相比有 较好的抗融性和抗热冲击性。