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%。     

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。     

木醋杆菌突变株产细菌纤维素发酵条件优化

对一株经紫外诱变手段筛选得到的细菌纤维素高产菌株木醋杆菌C544进行发酵条件和培养基成分研究,确定其产纤维素适宜温度范围为25℃-31℃,30℃时纤维素产量最高;适宜的初始pH值范围为5.5-7.0,在pH6.0时纤维素产量最高。优化出的培养基配方为：葡萄糖5.0%（w/v）、大豆蛋白胨0.9%（w/v）、Na2HPO4·12H2O0.8%（w/v）及柠檬酸0.5%（w/v）,在最佳发酵条件下纤维素最大产量可达7.79g/L,是优化前产量的3.52倍。另研究了甘露醇对此菌株产细菌纤维素的影响,发现当基础培养基中加入10%（w/v）甘露醇作为碳源时,发酵终点的pH值为4.50,对纤维素的合成有利,纤维素产量达到9.33g/L,是优化前产量的4.22倍。     

细菌纤维素发酵培养基的优化

采用Plackett Burman设计法、响应面分析和最速增长途径法 ,对AcetobacterxylinumX 2静态发酵培养基进行了优化。在确定初始浓度远离最优水平后 ,寻求到最优区域。发酵培养基在最优区域时 ,A .xylinumX 2细菌纤维素的产量达到 4.6g/L ,比其初始区域的结果提高 1倍     

Acetobacter xylinum CGMCC5173发酵生产细菌纤维素的条件优化

为提高Acetobacter xylinum CGMCC5173生产细菌纤维素(BC)的产量,对该菌生产BC的条件进行优化。研究表明,采用CJMF培养基,培养到第二代时BC产量最高,达到43.91 g/L;采用HMF培养基,当接种量为10%,蔗糖、乙酸钠、乙醇和L-乳酸的含量分别为10%、1.0%、1.5%和0.25%时,细菌纤维素产量最高,分别达到14.79 g/L、7.47 g/L、4.24 g/L、40.07 g/L和21.92g/L;而D-乳酸越多,BC产量越低;采用80%HMF与20%CJMF混合复配的发酵液,BC的产量最高为29.30 g/L。结果表明,控制A.xylinum 5173的培养代数和用HMF与CJMF复配的发酵液可稳定和有效地提高BC产量。     

醋酸菌发酵产细菌纤维素培养基和培养条件的优化

以实验室筛选、保藏的汉逊氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)为出发菌株,通过单因素实验结合响应面分析,对其产细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)的发酵培养基进行优化,并以优化过后的发酵培养基为基础,通过单因素实验结合正交实验,对培养条件进行优化。实验结果如下:当培养基组成为(g/L):蔗糖10,酵母粉9.36,蛋白胨5,磷酸氢二钠2.86,柠檬酸0.3,pH5.96时,BC膜干重最高,约为4.779 g/L。在此基础上,采用接种量10%、装液量50 mL、培养温度30 ℃、培养时间10 d的培养条件,可以获得干重为8.515 g/L的BC膜干重,比优化前的2.022 g/L提高了300%以上。     

细菌纤维素在造纸工业中的应用

细菌纤维素是由细菌产生的纯度很高的纳米级纤维素,具有结晶度和纯度高、机械强度大和生物相容性好等特点。在植物纤维中添加细菌纤维素,可改善纸张性能。细菌纤维素可用于制备特种纸和"电子纸"。     

RBD反应器生产细菌纤维素的研究

使用RBD反应器发酵生产细菌纤维素,优化试验菌株在RBD反应器中的工艺条件。当培养基中的初糖浓度为3%时糖转化率较高,为1∶5.3;RBD反应器转速为20 r/min、发酵过程中发酵液pH值控制在4.5时细菌纤维素的产量较高;发酵液限制糖浓度为1.5%,维持该浓度时细菌纤维素的产量可达到7.63g/L。     

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。     

黄酒等食品中产细菌纤维素菌的筛选与鉴定

为了拓宽细菌纤维素的取得途径并加强对黄酒产品的综合利用,本实验旨在从黄酒产物如酒糟浸出液、陈年黄酒、米浆水及市售红茶菌饮料中获得稳定高产细菌纤维素菌株。产细菌纤维素菌株在发酵培养基中在30℃左右下培养会在培养基的液面形成乳白色的胶状菌膜。同时,产细菌纤维素菌株大多具有产酸、为杆菌并且为革兰氏阴性菌的特点。因此,根据这些已知的特征,通过富集培养和分离纯化等方法在市售红茶菌饮料和黄酒各类产品中取得2株产细菌纤维素细菌。经过DNA提取后,PCR扩增得到的产物送往上海生工生物工程有限公司进行16Sr DNA测序分析,结果表明两菌株分别为木醋杆菌CW-1与木醋杆菌CW-2。     

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.     

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。      

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。     

Overview of bio nanofabric from bacterial cellulose

Nanofibers and bio-nonwoven fabrics of pure cellulose can be made from some bacteria such as Acetobacter xylinum. Bacterial cellulose fibers are very pure, 10?nm in diameter and about 0.5?micron long. The molecular formula of bacterial cellulose is similar to that of plant cellulose. Its fibers are very stiff and it has high tensile strength, high porosity, and nanofibrillar structure. They can potentially be produced in industrial quantities at greatly lowered cost and water content, and with triple the yield by a new process. This article presents a critical review of the available information on bacterial cellulose as a biological nonwoven fabric with special emphasis on its fermentative production and applications. Characteristics of bacterial cellulose biofabric with respect to its structure and physicochemical properties are discussed. Current and potential applications of bacterial cellulose in textile, nonwoven cloth, paper, films, synthetic fiber coating, food, pharmaceutical, and other industries are also presented.     

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。     

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。