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。     

米根霉L-乳酸发酵动力学

通过正交试验研究米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸时,发酵培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、MgSO4对发酵的影响.确定的最佳发酵培养基组成:葡萄糖80 g/L、(NH4)2SO4 2 g/L、KH2PO4 0.3 g/L、ZnSO4·7H2O 0.05 g/L、MgSO40.3 g/L.在此培养基组中平均发酵产L-乳酸61.5g/L,对葡萄糖的平均转化率为76.9%.初步建立米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸的动力学模型,并通过发酵动力学试验获得到模型参数,对培养基中初始葡萄糖质量浓度分别为72、74g/L的发酵过程进行预报.结果表明,建立的动力学模型能较好地描述米根霉发酵生产L-乳酸的过程:L-乳酸的生成机制是以生长机制为主的混合动力学机制.     

葡萄糖和木糖共发酵生产L-乳酸的培养基和培养条件响应面优化

为提高米根霉利用葡萄糖、木糖共发酵产L-乳酸的产量,在单因素试验基础上,采用响应面法进行培养基和培养条件优化的试验方案设计。利用Design Expert软件对其结果进行二次回归分析,获得的最佳产酸条件为：葡萄糖100g/L、木糖50g/L、 (NH4)2SO4 3.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、摇床转速180r/min、温度32℃、接种量12%、装液量50mL。该条件下摇瓶发酵72h,L-乳酸产量为119.216g/L,转化率为79.48%。     

无载体固定化米根霉半连续发酵产L－乳酸工艺研究?

为了选择米根霉半连续发酵产L-乳酸工艺参数,通过单因素试验和正交试验,对接种量、CaCO3添加时间、温度、装液量及转速进行了优化,并采用培养基重复发酵,建立米根霉半连续发酵工艺。其中摇瓶半连续发酵条件为：孢子接种量4%,种子接种量10%,发酵开始时添加CaCO3,装液量为20%～30%,0～36h时发酵温度28～30℃、36～72h时发酵温度32～34℃,转速200r/min。7L磁力搅拌发酵罐半连续发酵工艺条件为：搅拌转速为300r/min,通气量为1.25L/(L·min),温度为32℃。发酵罐重复发酵稳定,产L-乳酸最高达到86%。为米根霉半连续发酵产L-乳酸的工业化生产提供了研究基础。     

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。     

不同氮源种类对米根霉RM167-12发酵生产L-乳酸的影响

蔗糖糖浆水解液经模拟移动床(SMB)分离后可得到果糖液和葡萄糖液。通过以该葡萄糖液作为碳源,以不同氮源种类:硝酸铵、硫酸铵、尿素、蛋白胨和麸皮汁作比较,考察不同氮源种类对米根霉RM167-12摇瓶发酵生产L-乳酸的影响程度,确定3%(w/v)麸皮汁作为RM167-12最佳摇瓶发酵氮源,产酸量达到118.52g/L。用3%麸皮为发酵罐发酵产酸的氮源,经3次液体深层通风搅拌发酵验证,在5L发酵罐发酵L-乳酸积累量最高可达116.31g/L。     

玉米芯载体固定化米根霉发酵L-乳酸工艺的研究

对玉米芯载体固定化米根霉R-1发酵L-乳酸的工艺条件进行研究。结果表明:玉米芯与葡萄糖的添加比例为1∶4,经L9(34)的正交设计优化,(NH4)2SO4、KH2PO4、Mg-SO4、ZnSO4质量浓度分别3,0.3,0.4,0.2g/L,经48h发酵,L-乳酸积累量达到32.23g/L,葡萄糖对L-乳酸转化率达80.58%。     

不同中和剂对米根霉发酵产L- 乳酸的影响

在米根霉发酵产L- 乳酸过程中,采用CaCO3 作为中和剂会造成下游分离过程中膜堵塞和环保压力,因此以NH3·H2O 和NaOH 替代CaCO3 作中和剂,对米根霉发酵产L- 乳酸的工艺条件和发酵动力学进行研究。结果表明：添加CaCO3 后L- 乳酸产量平均提高7.3 倍;NaOH、NH3·H2O 作为中和剂的最佳浓度及质量分数分别为10mol/L、25%,以该条件进行发酵72h 得菌丝体小球直径分别为0.2～1.2mm 和1.2～2.2mm,残糖含量分别为2.58g/L 和1.37g/L,L- 乳酸产量分别为74.34g/L 和80.61g/L。     

N+注入诱变选育混合糖发酵L-乳酸高产菌株

采用低能N+ 注入技术对米根霉As3.819 进行诱变选育,以提高该菌株利用混合糖(葡萄糖、木糖)发酵生产L- 乳酸的能力。实验结果表明,菌株的存活率曲线呈典型的“马鞍型”,在注入剂量为50 × 2.5 × 1013ions/cm2时具有较高的正突变率。选育获得突变株N50-7,其L- 乳酸产量为79.42g/L,比出发菌株提高了17.75%,且遗传稳定性较好。对突变株N50-7 的发酵培养基进行了初筛,在混合糖150g/L(葡萄糖100g/L、木糖50g/L)、(NH4)2SO43.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、MgSO4·7H2O 0.3g/L、ZnSO4·7H2O 0.4g/L 的条件下发酵72h,L- 乳酸产量最高达到103.81g/L,较初筛前提高了30.71%。     

玉米芯载体吸附法固定化米根霉发酵L-乳酸的工艺条件

研究玉米芯作为部分替代碳源及载体固定化米根霉R-1发酵L-乳酸的工艺条件,考察玉米芯作为替代碳源的利用率及作为载体的添加比例和最佳粉碎粒度。研究表明：米根霉R-1以玉米芯为碳源,其利用率达14.9%;玉米芯作为部分替代碳源与葡萄糖混合发酵时最佳比例为1:4,此比例下葡萄糖对L-乳酸的转化率高达82.5%,较纯葡萄糖发酵提高了14.6%;玉米芯载体的最佳粉碎粒度为40目,此条件下米根霉R-1发酵混合碳源产酸达到34.68g/L,并形成直径为0.5～1.0mm具有连续发酵能力的固定化菌丝球,连续发酵6批,葡萄糖对L-乳酸的平均转化率为83.1%。由此得出,玉米芯可以作为良好的载体及原料直接发酵产L-乳酸。     

PH值及底物对副干酪乳杆菌发酵生产苯乳酸的影响

在7.5 L发酵罐中研究pH值及流加苯丙酮酸和葡萄糖对副干酪乳杆菌W2分批发酵产苯乳酸（phenyllacticacid,PLA）的影响。结果表明：发酵液初始pH值、底物葡萄糖和苯丙酮酸对菌体生长和产物产量都有影响。控制发酵液pH值为6.5,采用间歇流加苯丙酮酸及连续流加苯丙酮酸和葡萄糖,发酵36 h后PLA产量分别达到1.148 g/L和2.121 g/L,苯丙酮酸的转化率分别为62.19%和47.2%,与分批发酵相比分别提高41.72%和161.53%。     

Pseudomonas sp. W7产低温蛋白酶培养基及培养条件的优化

采用Plackett-Burman法对影响假单胞菌（Pseudomonas sp.）W7产低温蛋白酶的因素进行显著性分析,筛选出对产酶影响显著的3 个因素：葡萄糖、蛋白胨和MgSO4;然后用最陡爬坡试验逼近最大产酶区域;应用Box-Behnken原理设计和响应面分析确定产酶培养基的最佳组合为：葡萄糖4.25 g/L、蛋白胨7.00 g/L、干酪素4.00 g/L、K2HPO4 5.00 g/L、KH2PO4 1.00 g/L、CaCl2 0.26 g/L、MgSO4 0.14 g/L,低温蛋白酶的酶活力达到了183.9 U/mL,比优化前提高了21%。另外,对Pseudomonas sp. W7的产酶条件进行了优化,在单因素的基础上,利用正交试验设计,最终确定产酶的最优培养条件为：培养温度为20 ℃、初始pH值为7.0、接种量为3%、装液量为20%、摇床转速为100 r/min,在最佳条件时测得的酶活力为193.2 U/mL。通过生长曲线和产酶曲线的测定,确定产酶的培养时间为48 h。     

1 株高产L-乳酸菌株的分离鉴定及其发酵培养基优化

从辣白菜样品中筛选出1 株高产乳酸的菌株LB-103,经L-/D-乳酸试剂盒检测该菌株发酵产L-乳酸的光学纯度为100%。通过形态学观察、VITEK 2生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,确定该菌株为鼠李糖乳酸杆菌（Lactobacillus rhamnosus）,将其命名为鼠李糖乳酸杆菌DLF-15038。对其发酵培养基进行初步优化,发现廉价的棉籽饼粉可以部分替代酵母粉,采用15?g/L棉籽饼粉和10?g/L的酵母粉为复合氮源,L-乳酸的产量得以维持且明显降低成本,最适无机盐质量浓度分别为CH3COONa?3?g/L、KH2PO4?2?g/L、MnSO4?0.3?g/L、MgSO4?0.2?g/L。在该优化条件下,进行了5?L发酵罐中的批式流加发酵实验,发酵72?h,L-乳酸产量为165.15?g/L,生产强度为2.29?g/（L·h）,糖酸转化率为93.34%。     

鞘氨醇单胞菌产3-苯氧基苯甲酸降解酶发酵条件的优化

以鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）SC-1产3-苯氧基苯甲酸降解酶的酶活性为响应值,对其产酶条件进行优化。采用Plackett-Burman法对培养基组分和培养条件筛选显著性影响因素,并通过Box-Bohnken设计试验优化产酶条件,得到其最优培养基配方为：蛋白胨0.5 g/L、酵母膏0.5 g/L、葡萄糖0.8 g/L、硫酸镁0.01 g/L、3-苯氧基苯甲酸（3-phenoxybenzoic acid,3-PBA）质量浓度0.1 mg/mL;最优培养条件为：初始pH 8.33、种龄40.0 h、接种量4 mL/100 mL（种子液细胞浓度为108 CFU/mL）、转速180 r/min、温度30 ℃、装液量30 mL（250 mL锥形瓶）、培养时间37.75 h。在此条件下,发酵液酶活力可达1.870 5 mU/ g,比优化前（0.226 9 mU/g）提高8.24 倍。     

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。     

齐整小核菌SCL2010产小核菌多糖培养基优化的研究

采用单因素和正交试验对小核菌多糖高产菌株齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）SCL2010的培养基成分进行了深入地筛选与优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖45.0 g/L,玉米浆1.5 g/L,NaNO3 2.0 g/L,K2HPO4·3H2O 2.0 g/L,柠檬酸0.7 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,KCl 2.0 g/L。在此优化条件下,小核菌多糖的产量为31.81 g/L,碳源转化率为70.69%。采用发酵罐进行小试放大试验,小核菌多糖的产量达到31.86 g/L,碳源转化率为70.80%,发酵液表观黏度达到4 500 mPa·s,并将发酵时间缩短至60 h左右,具有显著效果。     

利用响应面法优化丙酮酸发酵培养基

采用响应面法对丙酮酸产生菌光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)TP19的发酵培养基进行了优化。用Plackett-Burman方法对影响发酵各因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的3个因素:硫酸铵、葡萄糖和烟酸;通过中心组合实验及响应面分析优化了这3个主要因素。采用优化后的条件进行摇瓶发酵,丙酮酸产量为42.4 g/L。进行5L自控发酵罐发酵,丙酮酸产量为44.8g/L,比优化前提高了16.2%。     

玉米秸秆糖醇发酵产丁二酸及表征

以玉米秸秆糖醇液为原料,考察产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）X-1对不同单一碳源的同化能力,并验证产琥珀酸放线杆菌可同化利用玉米秸秆糖醇液。利用Box-Behnken中心组合设计试验,通过响应面分析法优化发酵工艺参数为：玉米秸秆糖醇液初始还原糖质量浓度42.81 g/L、酵母膏质量浓度12.53 g/L、缓冲剂MgCO3质量浓度15.90 g/L,经5 L发酵规模实验,发酵周期48 h,丁二酸产率为85.1%,还原糖利用率为85.4%。经红外光谱和核磁共振表征其发酵产物为生物基丁二酸。     

产磷脂酶菌株蜡样芽胞杆菌AF-1发酵条件的研究

以蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus) AF-1为发酵菌株,对其发酵产磷脂酶培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最佳培养基组成为：葡萄糖2%,蛋白胨3%,磷酸氢二钠1.5%,磷酸二氢钾0.3%,硫酸镁0.06%,氯化钙0.01%;15 L发酵罐发酵条件为发酵时间30 h,装液系数为0.67,接种量为10%,初始pH值为7.5,发酵温度为35 ℃,通气量为0.3 m3/h,在此最佳条件下得到的发酵液磷脂酶活力为41.57 U/mL。     

1 株产壳聚糖酶细菌的分离、鉴定和发酵条件优化

从烟台海岸带沙质土壤中分离筛选壳聚糖酶产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其发酵条件,为酶法生产壳寡糖提供技术依据。通过透明圈法初步判断产酶能力,液体发酵复筛测定酶活力,筛选到酶活力达36.20 U/mL的菌株amyP216。通过菌体形态、菌落特征、生理生化及16S rDNA序列分析鉴定菌株amyP216为莫哈韦芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件为：胶体壳聚糖添加量20 g/L、酵母浸粉添加量12.5 g/L、吐温-80添加量1.0 g/L、初始发酵pH 6.0、发酵温度30 ℃。在最优条件下利用5 L自控发酵罐培养45 h壳聚糖酶活力可达到80.60 U/mL,较优化前（36.20 U/mL）提高了1.2 倍。莫哈韦芽孢杆菌amyP216是一株壳聚糖酶活力较高的生产菌株,具有潜在的研究和应用价值。