二次结晶谷氨酸纯化工艺研究Ⅰ:转晶条件优化

从等电母液中蒸发结晶得到的二次结晶谷氨酸,其硫酸铵、色素等杂质含量高,不能直接精制生产味精,转晶是提高二次结晶谷氨酸质量的途径之一。实验研究了转晶温度、pH值、转晶料水比等因素对谷氨酸转晶的影响,得到比较理想的转晶条件:转晶温度95℃,pH值4.5,转晶料水1∶2.5,活性炭添加量为1%(1g活性炭/100g二次结晶谷氨酸)。     

L-苯丙氨酸对谷氨酸结晶的影响研究

用稀硫酸调节谷氨酸一钠(MSG)溶液pH使谷氨酸等电点结晶,模拟谷氨酸(L-Glu)发酵液等电结晶操作,研究外源添加L-苯丙氨酸(L-Phe)对谷氨酸结晶的影响。结果表明,实验范围内L-Phe的添加量对谷氨酸溶解度无影响,但在谷氨酸结晶过程中,L-Phe可以吸附到谷氨酸晶体表面并被包埋到晶体内部,从而能够抑制谷氨酸β型晶体的生长,同时对α型晶体的生长也有抑制作用,使α型晶体形态发生改变,晶体粒径随添加量的增加而减小。通过数学推导建立了结晶诱导时间与过饱和度之间的定量关系,在此基础上进一步研究了L-Phe添加量与谷氨酸结晶诱导时间的关系,结果表明L-苯丙氨酸的添加可以降低谷氨酸成核的固-液表面张力σ、成核自由能△G和临界成核半径r_c,同时降低了最大成核速率A,使得谷氨酸成核速率(J)随着L-Phe的添加量的增加而降低。     

晶浆黏度对谷氨酸结晶晶习及粒度分布的影响

用不同浓度的蔗糖溶液制备不同黏度梯度的溶液,考察了黏度对谷氨酸结晶晶习及粒度分布的影响,并通过测定不同黏度条件下谷氨酸结晶诱导期时间及生长速率的变化,探寻了黏度对谷氨酸结晶的影响机理。实验表明,在实验所测的黏度范围(1.00～10.30mP·s)内,黏度对谷氨酸的晶习基本没有影响,在相同过饱和度下,黏度增加,谷氨酸结晶诱导期时间延长,结晶成核速率减小,谷氨酸晶体的生长速率减小,使得谷氨酸晶体的颗粒直径减小,但晶体粒度分布均匀性略有增加。在工业生产上可以适当地提高结晶温度,以降低溶液的黏度,缩短结晶的诱导期时间,提高晶体的生长速率,使其更有利于谷氨酸的结晶。     

软质电容称重传感机理的初步研究

研究了软质电容式称重的传感机理.根据橡胶的力学特性,分析了传感器电容变化量与受力部分几何形状之间的关系,并通过改变受力大小和受力部分几何形状进行了实验研究.实验结果表明:软质电容称重传感器产生的电容变化量不仅与质量有关,而且与传感器受压面积及几何形状有关,符合一定的规律.用该方法制成的传感器结构简单、携带方便,可应用在许多领域.     

响应面法优化康宁木霉产纤维素酶固态发酵培养基

采用响应面法试验设计,对康宁木霉(Trichoderma konigii)固态发酵玉米皮生产纤维素酶的条件进行了优化,并建立了纤维素酶随麸皮添加量、物料初始水分质量分数和pH值变化的二次回归方程。利用该方程探讨了各因子对纤维素酶的影响。结果表明,各因子对纤维素酶的影响顺序为:物料初始水分质量分数>麸皮添加量>pH值,各因子间交互作用不显著。结合单因素实验,最终确定适宜的发酵条件为:麸皮添加量24.4 g/dL;营养液添加量:1.0 g/dL硫酸铵,0.05 g/dL磷酸二氢钾,0.1 g/dL硫酸镁,0.2 g/dL乳糖;初始水分质量分数58.6%;pH 5.5。在此条件下发酵120 h,滤纸酶活达到11.3 IU/g,较未优化前提高了2.9倍。     

pH-DO组合调控策略提高小白链霉菌ε-聚赖氨酸的生物合成

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine, ε-PL)是一种主要由小白链霉菌生产的广谱性天然食品防腐剂，具有广泛的工业应用价值。该研究对ε-PL高产菌Streptomyces albulus WG-608在5 L罐发酵不同阶段的pH与溶解氧(dissolved oxygen, DO)进行了系统优化，并构建了一种新的pH-DO组合调控策略。该策略将发酵分为2个阶段：第一阶段DO被控制在40%,pH维持在4.0;第二阶段DO被控制在20%,pH维持在4.3。经240 h的补料-分批发酵，WG-608的ε-PL产量与平均比生产速率为(68.77±2.53) g/L和(2.33±0.08) d^-1,比对照策略分别提高了28.23%和12.02%。为进一步探究该策略提高WG-608 ε-PL产量的细胞生理代谢差异的原因，对不同时期细胞的关键酶活力、呼吸链活力和辅因子水平等进行了分析。结果表明，葡萄糖消耗、中心碳代谢途径、L-赖氨酸生物合成途径、呼吸链活性和胞内辅因子的增强是pH-DO组合调控策略增强ε-PL产量的原因。总之，pH-DO组合调控策略是一种通过增强碳代谢和能...