气升式发酵罐发酵黄原胶新工艺的研究

本文利用气升式发酵罐研究了黄原胶的发酵工艺。在分批发酵的基础上,根据黄原胶发酵类型的特点,提出了两步补糖发酵黄原胶的新工艺,并在50L气升式发酵罐中进行了验证,经过比较证明在原有工艺的基础上,新工艺能提高发酵的产胶率和发酵液的粘度。     

黄原胶工厂生产技术

本文论述了工业规模的黄原胶生产技术，采用气升式生物反应器用于黄原胶发酵生产是可行而有效的，了黄原胶生产过程中分离、干燥、粉碎等工段。     

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。     

黄原胶分批发酵过程中补加碳源的研究

为了提高黄原胶发酵的产量和黏度,本文研究了黄原胶分批发酵过程中补加蔗糖的工艺条件,并比较了发酵过程中发酵参数的变化。研究发现,黄原胶发酵蔗糖的初始最佳浓度为40g/L;补加蔗糖时最佳的方式为:在发酵24h时,每升发酵液补加20g蔗糖;比较一次补加蔗糖和多次补加蔗糖时发现,多次补加蔗糖对黄原胶产率的进一步提高没有什么影响;比较补加蔗糖发酵和分批发酵发现,补加蔗糖发酵的最高菌体浓度、黄原胶产率、发酵液粘度都有了较大提高。     

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。     

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。     

突变型黄单胞杆菌产黄原胶条件的优化

该文对从甘蓝腐烂根部的土壤中分离选育的黄单胞杆菌C2发酵产黄原胶的条件进行了优化。通过单因素试验对培养基（碳源、氮源及碳氮源的浓度）和发酵条件（接种量、发酵时间、温度、pH、装液量）进行优化;为提高黄原胶的胶体性能,在培养中添加不同量的游离丙酮酸。结果表明,液态发酵生产黄原胶的最佳碳源、氮源分别为蔗糖55 g/L,鱼粉10 g/L。黄单胞杆菌C2菌株在接种量为4%,pH值为7,于28 ℃、130 r/min条件下发酵60 h时,黄原胶产量达到34 g/kg。添加游离丙酮酸2 g/L时发酵液黏度为16.0 Pa·s,此时胶体性能最好。     

气升式反应器在L-苯丙氨酸发酵产酶过程中的应用

针对L 苯丙氨酸的酶法制备体系 ,研究了内循环和外循环气升式反应器在L 苯丙氨酸产酶发酵过程中的应用。实验发现 ,与标准机械搅拌罐相比 ,采用气升式反应器发酵产酶 ,转氨酶酶活分别提高了 2 0 %和 1 0 % ,产酶周期也相应缩短。     

高丙酮酸黄原胶的发酵研究

为得到高丙酮酸黄原胶,进行了黄原胶的除细胞法发酵研究.采用单因素法和正交实验法,对发酵液pH、发酵温度以及发酵培养基成分进行了优化,并考察了游离丙酮酸和NH4Cl的加入量对丙酮酸含量的影响.结果表明:发酵培养基的组成为蔗糖50g/L、酵母膏0.08g/L、KCl 15g/L、KH2PO4 0.06g/L、MgSO40.8g/L、CaCO3 6.0g/L、柠檬酸0.015g/L、游离丙酮酸2.0g/L、NH4Cl 3.0g/L时,在pH 7.2,温度32℃下进行发酵实验,丙酮酸含量可达到4.82%.     

添加游离丙酮酸对黄单胞杆菌产黄原胶中丙酮酸功能基团含量的影响

在发酵过程中添加游离丙酮酸可以比较明显地提高所产黄原胶分子中丙酮酸功能基团的含量，实验研究表明，添加3．0g/L的游离丙酮酸可以使黄原胶分子中丙酮酸功能基团的含量由4．74％提高到5．29％，提高11，6％，且不影响黄原胶的产胶率，达到33．9g／L。同时通过实验得到游离丙酮酸的最佳添加时间为发酵开始后24h。     

耐酸性α-淀粉酶发酵动力学的研究

以AS—EUⅢ为发酵的出发菌株,进行10L发酵罐扩大培养发酵,确定建立了三个动力学模型,它们的线性拟合度达到95％以上,能较好地描述发酵过程,为以后进一步研究和预测耐酸性α-淀粉酶发酵过程奠定了理论基础。     

菌株SFZ-37产鼠李糖脂分批式发酵动力学的初步研究

在5 L磁力搅拌发酵罐上,对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)菌株SFZ-37生产鼠李糖脂进行分批发酵,并对发酵过程进行监测,pH值在发酵过程中基本维持稳定,发酵结束时,菌体生物量可达4.41 g/L,鼠李糖脂产量达到11.61 g/L,底物甘油残量达到11.69 g/L。根据实验数据构建了菌体生长、产物生成及底物消耗的动力学模型,并采用OriginPro 8.0软件对其进行了非线性拟合。结果表明,建立的动力学模型可以较好的反映菌株分批发酵过程中菌体生长、产物生成和底物消耗三者之间的关系。     

里氏木霉306生物合成组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)5L罐分批发酵条件的研究

以摇瓶分批发酵条件为基础，对基因工程菌株里氏木霉(Trichodermareesei)306进行了5L发酵罐分批发酵条件的研究。确定了适宜的发酵条件：温度为28℃，溶氧浓度控制30％饱和度，pH值在自然状态下进行发酵。以5L发酵罐分批发酵试验数据为依据，对里氏木霉306生物合成t-PA分批发酵动力学进行了研究。应用MATLAB工具软件进行非线性规划，建立了菌体生长、底物消耗和产物合成的发酵动力学模型。     

新疆药桑葚酵素发酵动力学模型及其发酵比速率的研究

为了进一步研究新疆药桑葚酵素发酵过程中发酵动力学变化情况,针对发酵过程中乳酸菌生长、总酸生成及还原糖基质消耗情况,该研究应用Logistic模型、SGompertz模型、DoseResp模型和Boltzmann模型进行非线性拟合,并依据相关系数判断其可靠性。结果表明,在乳酸菌生长动力学模型中Logistic模型的拟合效果最佳,其相关系数最接近1。在还原糖基质消耗动力学模型中DoseResp模型和Boltzmann模型均可用于定量描述和预测药桑葚酵素发酵过程中还原糖基质消耗情况。在总酸生成动力学模型中Logistic模型的拟合效果最佳。所选模型拟合发酵过程均为可行,为药桑葚酵素发酵进一步工业化生产和扩大市场提供了理论基础。     

菠萝蜜果酒分批发酵动力学模型研究

为了研究菠萝蜜果酒分批发酵过程中酵母菌体生长、还原糖基质消耗和乙醇产量生成的动力学变化规律,每隔24 h测定菠萝蜜果酒发酵过程中的酵母菌数、还原糖含量和酒精度,采用经典的Logistic、SGompertz、Boltzmann和DoseResp模型进行非线性拟合,构建菠萝蜜果酒的分批发酵动力学模型。结果表明,在酵母菌体生长动力学模型中,采用Boltzmann模型拟合效果最佳,拟合系数R 2为0.99396;在乙醇产量生成动力学模型中,SGompertz和Boltzmann模型的R^2分别为0.99905和0.999,2种模型均能产生很好的拟合效果;在还原糖基质消耗动力学模型中,DoseResp和Boltzmann模型的R^2都为0.98705,拟合系数一致,说明2种模型均可用于较好地描述发酵过程还原糖的消耗情况。所选模型拟合发酵过程是可行的,为菠萝蜜果酒工业化发酵工艺控制提供理论基础。     

雪白白僵菌产环孢菌素A分批补料发酵动力学

对在30 L发酵罐中雪白白僵菌发酵环孢菌素A的分批补料发酵过程进行了动力学研究。通过对环孢菌素A分批发酵数据进行分析,基于Logistic模型和Luedeking-Piret方程,建立了环孢菌素A发酵动力学模型,包括细胞生长、底物消耗和产物合成回归方程。应用Origin7.5软件对模型进行非线性拟合计算,建立的动力学模型与实验值拟合良好,能较准确反映环孢菌素A分批补料发酵动力学过程。     

氧化葡萄糖酸杆菌发酵L-山梨糖工艺

为了实现L-山梨糖的高效生产,利用代谢改造的手段构建获得一株过量表达山梨醇脱氢酶基因(sldhAB)的重组菌氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans SLDH)。利用海藻酸钠和硅藻土包埋法固定化细胞,并在1 L发酵罐中对发酵条件和补料策略进行了优化,通过对发酵过程中底物消耗进行数学模拟,最终建立了分批补料发酵工艺。研究发现,和野生菌相比,在1L发酵罐水平上重组菌L-山梨糖的产量提高了20.3%,且发酵周期缩短了1/3以上。利用固定化重组菌进行分批补料发酵可完成19 d的补料发酵,其L-山梨糖净累积量比野生菌提高了30.3%。     

白酒双边固态酒精发酵动力学模型的构建

旨在提出一种数学建模方法,以描述白酒双边固态酒精发酵过程。该研究基于实验室模拟发酵数据,创新性引入酶动力学方程,建立白酒双边固态酒精发酵的动力学模型,描述酵母生长、葡萄糖转化、产物乙醇形成和底物淀粉水解的变化过程,并采用1stOpt的两种不同算法对模型参数进行辨识和拟合。结果表明,引入酶动力学模型使得拟合结果得到了很大的提升。通用全局算法(UGO)的拟合结果优于遗传算法(GA),且参数辨识结果更具有实际意义。采用UGO得到淀粉水解、葡萄糖转化、酵母生长、乙醇生产4条拟合曲线的拟合优度R²分别达到0.986 52、0.992 65、0.910 52和0.996 45,表明该动力学模型能较好的定量描述白酒双边固态酒精发酵过程,对其过程的优化与控制具有一定的实际意义。     

重组大肠杆菌产青霉素酰化酶的发酵动力学研究

对产青霉素酰化酶重组大肠杆菌M3进行分批发酵动力学研究。根据Logistic和Luedeking-Piret方程,拟合出重组大肠杆菌M3分批发酵过程中菌体生长、青霉素酰化酶合成、基质消耗的动力学模型及模型参数。结果表明,重组大肠杆菌M3产青霉素酰化酶的发酵动态过程能很好的被该模型所表达。