富硒米曲霉发酵罐放大实验的研究

文章在富硒米曲霉摇瓶实验基础上进行了发酵罐放大实验。结果表明,分批发酵在第32 h胞内硒达到最大值2.896 mg/g,比摇瓶提高15%,此时菌体干重最大值9.8 g/L;指数补料在第30 h胞内硒最大值3.3 mg/g,比分批发酵提高14%,同时菌体干重最大值12.6 g/L,比分批发酵提高28%,指数补料更有利于菌体生长。     

红曲霉JR液体发酵产红曲色素的工艺研究

对红曲霉JR液体发酵产红曲色素的发酵丁艺进行了研究.首先,考察了培养基装量、接种量以及培养基初始pH值等因素对红曲霉JR液体发酵产红曲色素色阶的影响,结果表明30mL/250mL三角瓶的培养基装量5%～20%的接种量、培养基初始pH7.0最有利于红曲色素的合成;此外,对红曲霉爪摇瓶分批发酵与摇瓶分批补料发酵的培养模式进行了比较,结果表明:摇瓶分批补料培养所得的最大菌体干重和红曲色素色阶分别为44.57g/L和350.7U/mL,均显著高于摇瓶分批培养下的25.59g/L和160.83U/mL.     

红曲霉JR摇瓶分批补料发酵产红曲色素的研究

利用摇瓶分批补料培养模式考察了补料基质对红曲霉JR的菌体生长以及红曲色素色阶的影响.考察了碳源补加种类(葡萄糖、蔗糖和麦芽糖)、蛋白胨补加浓度对红曲霉JR发酵的影响,结果表明:碳源的补加能显著促进菌体生长及红曲色素色阶的提高,葡萄糖是最佳的补加碳源;补加蛋白胨也显著促进红曲霉JR的菌体生长.在红曲霉JR摇瓶分批补料培养模式下,第48h、72h、96 h补加2.0 g/100mL发酵液的葡萄糖和0.5g/100mL发酵液的蛋白胨,红曲色素色阶达到331.6±8.7U/mL,显著高于摇瓶分批培养的色阶(105.7±5.8 U/mL).     

分批补料高密度培养米根霉As3.819产L-乳酸的研究

采用分批补料方式对米根霉As3.819高密度培养产L-乳酸的效果进行研究。摇瓶实验确定的最佳培养条件为：接种量5%、接种时间24h、装液量40%、补料液中葡萄糖与硫酸铵的质量比为20:1。罐发酵的最佳补料方式为葡萄糖浓度反馈流加。通过流加培养获得了较高的菌体密度,菌体干重达18.45g/L;重复发酵5批次,产L-乳酸效率达2.25g/L·h;菌体干重和产酸效率较分批培养分别提高了92.9%和82.9%。     

L-亮氨酸摇瓶补料分批发酵实验

进行了补葡萄糖、补醋酸铵和硫酸铵和全组分补料的摇瓶补料分批发酵实验。实验结果显示,以初始葡萄糖浓度为50g/L,初始醋酸铵和硫酸铵浓度分别为10g/L,于发酵过程第24h起每隔12h分4次补加全组分发酵培养基,摇瓶发酵72h产L-亮氨酸21.32g/L。     

产辅酶Q_(10)白地霉菌的罐发酵条件优化

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,根据摇瓶发酵结果控制pH值进行罐发酵。采用间歇补料分批发酵的方法,考察溶氧量、搅拌转速、空气流量及补糖因素对菌体生物量及辅酶Q10产量的影响。确定发酵罐发酵的最适条件为控制溶氧在35%～40%,补糖控制在发酵液糖质量浓度为2g/L,该发酵条件下辅酶Q10产量从分批发酵的78.75mg/L提高到106.26mg/L,较摇瓶发酵提高了69.8%。     

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。     

红曲色素高产菌株的优选及其发酵条件优化

对实验室保藏的红曲霉菌株进行了优选,获得了产量较高的红曲色素生产菌株Monascus purpureus M5,其液态发酵的红色素产量达到了154.5U/mL.对M5发酵产色素的碳源、氮源、初始pH值等进行了优化,以70g/L大米粉、30g/L可溶性淀粉、10g/L黄豆粉、1g/L NaNO₃为发酵培养基,初始pH值4.0,35℃条件下培养6d,M5摇瓶发酵红色素的产量达到195.8U/mL.在5L发酵罐中对M5进行葡萄糖补料分批发酵培养,其色素产量在108h时达到最大值253.2U/mL,相比摇瓶分批发酵提高了29.3％,成效显著.     

补料方式对灵芝菌丝体液态深层发酵合成灵芝三萜的影响

在50 L发酵罐中采用4种补料培养方式对灵芝菌丝体液态深层发酵合成灵芝三萜进行比较。结果表明,通过补料可以明显地促进灵芝菌丝体的生长和灵芝三萜的合成,同时,不同的补料方式对菌丝体生长和灵芝三萜合成有不同的影响。采用指数补料方式可获得较高的菌丝体干质量,并提高灵芝三萜含量,与传统的发酵方式相比,采用此补料策略取得了较好的效果。发酵终点灵芝菌丝体干质量达到17.68 g/L,灵芝三萜含量达到4.58 g/100 g干菌丝体,分别比分批发酵提高了65.70%和100.88%。     

纳豆激酶分批补料发酵的研究

在摇瓶和发酵罐上研究了分批补料发酵对枯草芽孢杆菌LSSE-22发酵生产纳豆激酶的影响。通过摇瓶分批发酵,确定最优碳源和氮源分别为葡萄糖和大豆蛋白胨。在优化初始葡萄糖和大豆蛋白胨浓度的基础上,进一步研究了补料底物、补料方式和补料时间对产酶的影响。结果表明,采用分批补糖发酵工艺,纳豆激酶产量可达到1 437.34 IU/m L,比分批培养提高了21.38%。在7.5 L发酵罐上进行分批补料发酵放大实验,纳豆激酶产量可达2 046.47 IU/m L,明显优于分批培养。     

甘油发酵工艺的初步研究

以一种耐高渗透压的酵母为生产菌株,探讨了甘油发酵工艺对生产甘油的影响。结果表明:过低和过高的通气量都不利于甘油的生产,采用90L/h的通气量可获得较高的甘油得率;发酵液中pH的变化对甘油的生产影响显著,通过补加硫铵和自动调控pH,发酵时间大大缩短,甘油得率明显提高,达到了41.5％。     

基于响应面法优化谷氨酸棒杆菌发酵条件

该研究以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）P169为研究对象,以谷氨酸产量为主要评价指标,采用单因素试验和响应面法对其发酵条件进行优化,并进行摇瓶和20 L罐分批补料发酵验证。结果表明,谷氨酸棒杆菌P169产谷氨酸的最佳发酵条件为酵母粉41.0 g/L、葡萄糖27.0 g/L、尿素12.0 g/L和pH 7.0。在此优化条件下,谷氨酸产量达25.1 g/L,比优化前（16.5 g/L）提高了52.1%。以此为基料进行20 L罐分批补料发酵,谷氨酸产量达155 g/L,比优化前（142 g/L）提高了9.2%。该研究为提高谷氨酸棒杆菌谷氨酸产量提供了一种技术解决方案。     

凝集型酵母酒精发酵的研究

通过Saccharomyces 1～5号菌株间歇发酵试验发现,间歇通气发酵与摇床发酵方式的发酵速率远高于静置发酵,摇床发酵的糖醇转化率48h超过80%。说明适量通风可使酵母菌在反应器中保持高密度和高活性,进而加快反应的进行,并提高糖醇转化率,尤其是在发酵前期可以使酵母菌快速增殖建立优势环境。在二级反应器中的连续发酵试验中,当稀释速率为0.05/h时,流出末级反应器的发酵液酒精浓度达到77.4g/L,糖醇转化率达到89.93%,反应器发酵速率为3.87g/(L.h),残余还原糖浓度为8.2 g/L。     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究,结果表明,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

富硒酵母发酵工艺的优化

以富硒酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）SY2为发酵菌种,利用5 L发酵罐培养富硒酵母。以富硒酵母生长及硒转化率为评价指标,优化其发酵工艺条件,比较溶氧反馈补料与拟指数补料两种方式对富硒酵母生长、硒转化率等的影响。结果表明,富硒酵母最适发酵条件为：初始pH 5.0,发酵温度30℃,接种量8%,硒添加量30 mg/L,发酵时间24 h。在此优化条件下,富硒酵母生物量为9.8 g/L,硒转化率为77.5%。在拟指数补料方式下,培养周期为34 h,富硒酵母得率为0.252 g/g,硒含量为1 920.5μg/g,硒的转化率为82.7%;在溶氧反馈补料方式下,培养周期为46 h,富硒酵母得率为0.317 g/g,硒含量为1 759.5μg/g,硒转化率为90.1%。结果显示,拟指数补料培养周期短,生产强度、酵母硒含量较高,是适宜补料方式。     

米根霉不同菌丝体形态对重复间歇发酵生产L-乳酸的影响

研究米根霉在3L 发酵罐重复间歇发酵过程中,菌体形态对发酵强度的影响。结果表明：絮状米根霉首批发酵产L- 乳酸为105.8g/L,葡萄糖转化率88.12%,球状米根霉产L- 乳酸105.0g/L,葡萄糖转化率87.50%;在重复间歇发酵过程中,球状米根霉前6 批产L- 乳酸均保持在80.00g/L 以上,第7 批产L- 乳酸78.60g/L,葡萄糖转化率均高于87.33%,产酸效率最高可达到4.26g/(L·h),而絮状米根霉前4 批产L- 乳酸可保持在80.00g/L 以上,第5 批产L- 乳酸78.30g/L,第6 批产L- 乳酸77.40g/L,第7 批产L- 乳酸70.20g/L,产酸效率最高可达4.07g/(L·h)。研究数据显示,球状米根霉更适于重复间歇发酵生产L- 乳酸。     

红曲色素发酵分批补料工艺研究

为了提高红曲菌（Monascus purpureus）FM-4000的红色素色价,采用优化种龄和接种量的方法,探索了分批补料发酵基质对红色素色价的影响。结果表明,最佳种龄为6 h二级种子液,接种量10%（V/V）,在发酵48 h时补加20 g/L黄豆粉,在发酵84 h时补加0.5 mol/L氨水,在发酵96 h时补加60 g/L米粉。在此工艺条件下,摇瓶发酵红曲菌FM-4000的红色素色价达到135.61 U/mL,相对初始摇瓶红曲菌FM-4000的红色素色价提高了37.25%;在5 L发酵罐中对红曲菌FM-4000进行分批补料发酵培养,红色素色价可达145 U/mL。     

黄嘌呤和谷氨酰胺对枯草芽孢杆菌XGL产腺苷的影响

该研究以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）XGL为出发菌株,探究黄嘌呤和谷氨酰胺添加量及添加方式对其产腺苷的影响。结果表明,底物中添加100 mg/L黄嘌呤并在发酵16 h后持续向发酵液中流加3 g/L的黄嘌呤溶液200 mL可使腺苷产量达到34.4 g/L,相比于不流加黄嘌呤时腺苷产量（11.2 g/L）提高207%。在此基础上,再向底物中添加6 g/L谷氨酰胺,发酵32 h之后持续向发酵液中流加6 g/L的谷氨酰胺,腺苷产量达到45.8 g/L,相比于不添加谷氨酰胺腺苷产量（34.4 g/L）提高33%。因此,在B. subtilis XGL发酵过程中,可以通过底物添加和流加补料的发酵方式加入一定量的黄嘌呤和谷氨酰胺以提高腺苷产量。     

割罐法发酵聚苹果酸的工艺优化

目的:提高聚苹果酸产量,简化工艺,降低成本。方法:通过正交试验确定了优化种子培养基成分及比例。通过摇瓶试验,确定曲拉通的添加时间和添加量。在5 L小罐上进行转速、通气量和pH的单因素试验。通过5 L发酵罐的割罐试验,在葡萄糖浓度低于10 g/L时,将发酵液排出2 L,再将2 L灭过菌的不同浓度的发酵培养基补入发酵罐中继续发酵,确定割罐法的最佳补料成分。结果:得到5 L小罐的最佳转速500 r/min、通气量5.5 L/min、pH控制在4.5。发酵24 h后,加入0.4 mmol/L曲拉通,一批次所得聚苹果酸的总量达到318 g。在处理好的发酵液中加入10%的甲醇,去除杂质普鲁兰后,再继续加入4倍体积的甲醇,得到聚苹果酸沉淀,得率为80.52%。结论:采用上述方法每升发酵液的聚苹果酸产量提高了46.8%,单一批次的发酵时间增加了40 h,产聚苹果酸总量是原来的2.25倍。降低了发酵成本,简化了后提取的工艺,为聚苹果酸的进一步产业化奠定了基础。