利用克雷伯氏菌进行同步糖化发酵产氢的研究

氢作为一种清洁的能源引起了人们的普遍重视.实验以产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)HP1为产氢菌株,以稻草粉为产氢底物,进行同步糖化发酵(Simultaneous Saccharification and Fermentation,SSF)产氢.对影响同步糖化发酵产氢的单因子进行试验,选取对氢产率影响较大的因子:温度、pH、纤维素酶用量等进行L9(34)正交试验.结果表明同步糖化发酵产氢的最佳条件为:温度40℃,pH6.5,纤维素酶用量为20FPAU/g稻草粉,摇床转速100r/min,发酵时间42h.在该条件下的最大氢产率为110.6mL/g稻草粉,稻草粉的氢转化率为22%.进行了10L放大发酵产氢试验,最大氢产率为122.3mL/g稻草粉,氢转化率为24.3%.与分步糖化发酵(Separate Hydrolysis and Fermentation,SHF)产氢相比,氢产率提高34.4%.研究表明,利用同步糖化发酵工艺可以提高生物制氢的产量和得率.     

阿特拉津高效降解菌株DnL1-1发酵培养基的优化

为提高产脲节杆菌DnL1-1的发酵水平,通过单因子筛选及正交试验,优化了DnL1-1的发酵培养基。优化得到的培养基配方为：葡萄糖15.0 g/L,蛋白胨7.5 g/L,酵母提取物0.50 g/L,磷酸氢二钾2.0 g/L,磷酸二氢钾1.0 g/L,氯化钙0.15 g/L,硫酸镁0.15 g/L。配方在接种量为1%, 180 r /min,28 ℃摇瓶振荡培养至36 h时,菌体数量达2.89×10¹⁰ cfu/mL以上。     

细菌发酵生产L-乳酸的研究

采用细菌进行L-乳酸的发酵生产。研究了不同发酵条件下合适的碳源浓度、氮源浓度、接种量。确定最佳发酵条件为/g·L-1∶玉米糖化液100,麸皮20、麦根20、玉米浆30,接种量为10%,37℃下,发酵72h产酸为82.1g/L。施光性鉴定为L-乳酸。     

造纸污泥同步糖化发酵生产燃料乙醇

以卫生纸厂初级污泥作为生物质原料,采用同步糖化发酵法生产燃料乙醇,对其工艺条件进行了优化,并考察了3种非离子表面活性剂(Tween-20、Tween-60、Tween-80)对造纸污泥同步糖化发酵的促进效果.结果表明:合适的工艺条件为反应温度36℃、底物质量浓度100 g/L、酵母接种量6%(体积分数)、纤维素酶用量25 FPU/g;Tween-20能显著促进造纸污泥的同步糖化发酵,添加0.2%的Tween-20时,乙醇产率提高14%;上述工艺条件下反应48 h的乙醇质量浓度达19.5 g/L,是理论值的63.9%.对同步糖化发酵前后污泥及发酵液的主要化学成分进行分析,发现大量纤维素已糖化发酵成乙醇,仅少量半纤维素发生水解,水解产物木糖不能被酵母有效利用发酵成乙醇.扫描电镜分析显示造纸污泥经同步糖化发酵后,长条状的纤维大多被破坏,同时出现了大量椭球状的酵母细胞.     

甘蔗糖蜜促进类球红细菌辅酶Q10的糖转化效率

考察了甘蔗糖蜜对类球红细菌发酵生产辅酶Q₁₀生物合成的影响,优化得到最佳的甘蔗糖蜜添加工艺,提升了糖转化率,大幅度降低了生产成本。不同碳源底物对辅酶Q₁₀产物合成有较大的影响,其中葡萄糖为最适碳源,利于类球红细菌菌体的生长和辅酶Q₁₀的合成。通过正交试验对辅酶Q₁₀发酵培养基进行了优化,当甘蔗糖蜜质量浓度为20 g/L、葡萄糖质量浓度为30 g/L、KH₂PO₄质量浓度为1 g/L时,对类球红细菌生长和辅酶Q₁₀合成均有利,且辅酶Q₁₀发酵效价达到了380.1 mg/L,糖转化率12.71 mg/g。在30 L发酵罐上进行发酵放大,结果辅酶Q₁₀产量最高达到3 311 mg/L,较对照组提高了15.4%,糖转化率提高了13.9%,这些发酵过程的生理参数进一步验证了甘蔗糖蜜有利于菌体代谢活力的维持以及辅酶Q₁₀的合成。     

真菌油脂菌种选育与发酵试验研究

以三株被孢霉作为出发菌株 ,进行紫外线诱变 ,以乙酰水杨酸和SDS作为抑制剂 ,筛选具有抗性的突变株 .通过低温和高糖的筛选 ,再进行摇瓶试验 ,得出最适发酵条件 .通过摇瓶发酵测定各菌株的菌体干重、油脂产量 ,碘价和产不饱和脂肪酸的量 ,最终选出三个优良菌株 :A1- 16产GLA 1.5 3g/L ,ARA 1.16g/L ,DHA 0 .0 9g/L ;A2 - 6产GLA 1.11g/L ;S3- 1产GLA 1.80g/L .     

氧化葡萄糖酸杆菌驯化选育及其产二羟丙酮

通过梯度增加种子培养基中甘油浓度驯化氧化葡萄糖酸杆菌（Cluconobater oxydans）,有效地提高了该菌对甘油的耐受性,菌株产二羟丙酮水平比驯化前提高了29%,在此基础上,采用单因素试验,对其发酵工艺进行优化。考察甘油质量浓度、酵母膏质量浓度、CaCO₃质量浓度、接种量对发酵的影响,结果显示最佳工艺条件为:甘油质量浓度为60 g/L,酵母膏质量浓度为5 g/L,CaCO₃质量浓度为10 g/L,接种量4%,在此条件下,经72 h摇瓶发酵甘油转化率达96%,二羟丙酮产量可达57.4 g/L,7.5 L发酵罐分批发酵54 h时甘油转化率达97%,二羟丙酮产量可达58.2 g/L。     

多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产(R,R)-2,3-丁二醇

【目的】对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa的玉米粉同步糖化发酵工艺进行优化,以获得低成本、高效的(R,R)-2,3-丁二醇生产技术。【方法】研究玉米粉浓度、氮源种类和氮源浓度对菌体生长、耗糖能力以及(R,R)-2,3-丁二醇产量、产率、得率和转化率的影响,并在此基础上进一步考察培养基中其它成分对(R,R)-2,3-丁二醇发酵的影响。【结果】优化后的培养基组分为玉米干粉140g/L,酵母粉30g/L,Na_2HPO_4 3g/L,KH_2PO_43g/L,(NH_4)2SO_42g/L,MgSO_40.8g/L,微量元素溶液2mL/L。使用优化后的培养基进行同步糖化发酵,发酵50h后(R,R)-2,3-丁二醇产量达到56.28g/L(光学纯度为98.3%),对葡萄糖的得率为0.44g/g,产率为1.13g/(L·h)。【结论】(R,R)-2,3-丁二醇生产技术低价高效,可为其工业化生产提供参考。     

高产油脂斯达氏酵母菌株的选育及摇瓶发酵条件的初步研究

以斯达氏油脂酵母Lipomyces starkeyi AS 2．1560为出发菌株．经紫外线诱变选育出了一株高产油脂的优良酵母菌株L．starkeyi M36．通过摇瓶培养,对与菌体产油脂相关的因素进行了单因子试验,确定了摇瓶发酵培养的最佳产油脂条件,碳源为葡萄糖110g／L;氯源为硫酸铵0．6g／L;培养温度30℃;接种量15％;初始pH5．0～7．0;培养144h。最后可得生物量24．2g／L;油脂量14．6g／L．菌油脂肪酸组成分析结果如下：豆蔻酸0．5％,软脂酸35．2％,棕榈油酸4．3％,硬脂酸4．4％,油酸53．0％,亚油酸2．6％．与植物油脂相似．     

大肠杆菌表达高性能融合鱿鱼环齿-类弹性蛋白的发酵优化

为了实现重组蛋白SRT-ELP36在大肠杆菌中的高效表达,利用携带重组蛋白SRTELP36基因的pET-25b(+)表达载体,分别在摇瓶和5 L发酵罐上进行了发酵条件优化,并在50 L发酵罐中进行放大验证。经转化表达质粒后,宿主菌BL21(DE3)的菌体生长和蛋白体积产量均高于BLR(DE3),可用于蛋白SRT-ELP36表达。摇瓶发酵条件优化结果表明,TB(Terrific Broth)培养基、装液比(装液量与摇瓶体积之比)为5%、诱导温度为37℃、对数生长结束期添加0.5 mmol/L的IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导剂,菌体最高OD₆₀₀(波长600 nm处的吸光值)达到22.3,最高蛋白体积产量达0.60 g/L。在5 L发酵罐中进行补料分批培养条件优化,在OD₆₀₀为35时添加终浓度为0.5 mmol/L的IPTG启动诱导,并控制过程菌体氧消耗速率(OUR)为(180±5) mmol/(L·h),菌体的最高OD₆₀₀和蛋白体积产量分别达到了88、1.85 g/L,单位菌体蛋白产量为70 mg/g。在...     

响应面法优化白果酒酶解及发酵工艺研究

【目的】以白果为研究材料,通过对酶解和发酵两个阶段的工艺优化,探究白果发酵酒工艺的最佳条件。【方法】采用淀粉酶解配合传统果酒发酵方法,通过单因素试验和响应面试验研究白果酶解和发酵两个阶段中酶制剂添加量、发酵时间、料液比、加糖量等工艺条件,以葡萄糖当量(DE值)、葡萄糖含量、酒精度和模糊数学感官评价得分作为评价指标,筛选白果酶解、发酵的适宜条件。【结果】α-淀粉酶和料液比对白果酶解和发酵两个阶段影响最大;白果酒酶解阶段最佳条件为α-淀粉酶19.1 U/mL、普鲁兰酶2.7 U/mL、糖化酶101.4 U/mL;发酵阶段料液比(g/mL)为1∶6.4、加糖比例为1∶2.6、发酵时间8 d。在此优化条件下,得到的白果酒总糖16.21 g/L、总酸3.24 g/L、酒精度12.7%、干浸出物12.92 g/L、游离氨基酸含量2.18 g/L,感官综合得分为87.35分(满分100分)。【结论】白果发酵后所得白果酒成分指标满足绿色果酒标准,实验结果可为制备白果发酵酒提供一定理论依据。     

紫芝液体深层发酵条件的初步研究

以紫芝为研究对象,讨论液体深层发酵碳源、氮源、无机盐和培养条件对菌体生物量的影响,确定紫芝液体发酵最优培养基配方为葡萄糖30,g/L、蛋白胨3,g/L、KH2PO41.2,g/L和MgSO4·7H2O 0.8,g/L.发酵条件为培养温度25,℃,起始pH自然,装液量24%,接种量15%,140,r/min培养7,d.同时,以菌体生物量、胞外多糖和pH为指标,绘制紫芝液态发酵动力学曲线,发酵培养7,d后菌体生物量和胞外粗多糖的含量分别达到最大值3.63,g/L和1.67,g/L.     

鲨鱼软骨活性段蛋白在大肠杆菌中的融合表达及培养条件的优化

采用三角摇瓶来摸索菌种BL21（DE3）/pET3C-aSCAIF表达目的蛋白的最优发酵条件,并在此基础上在Biotop CF-5L自动控制发酵罐中,利用补料分批培养技术,流加甘油,进行发酵培养.摇瓶培养最优条件：2%接种量、25 mL LB培养基、37℃培养、0.5%的甘油做碳源,接种后4 h加入终浓度为0.5 mmol/L的IPTG,诱导4 h后目的蛋白表达量最高.菌种在Biotop CF-5L自动控制发酵罐中的条件为：以10%的接种量接种到2.5 L发酵培养基中,设定溶氧30%,pH7.0,温度37℃,通气量3 L/min,流加甘油15 g,培养4 h后,加入终浓度为0.5 mmol/L的IPTG,诱导4 h后终止发酵,发酵罐中获得的菌体量为62.1 g.     

甘蔗糖蜜发酵高麦角固醇酵母

采用麦角固醇产量高、生长周期短、有应用潜力的酵母为菌株,以甘蔗糖蜜为培养基,通过正交实验优化发酵条件,并在500 L发酵罐进行中试放大试验.结果表明,培养48 h,麦角固醇含量可达2.39 g/1OOg菌体干重,生物量为1.79 g/lOOmL发酵液.     

微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA的研究

以一株γ-聚谷氨酸高产菌枯草芽孢杆菌B-115为实验菌株,分别考察碳源、氮源种类及浓度、前体物添加量、生长因子和发酵条件对γ-聚谷氨酸产率的影响.优化结果显示:碳源是6.5%的玉米糖化液,氮源是0.4%的普通蛋白胨,前体物谷氨酸钠的添加量为4%,生长因子种类及添加量分别为0.15%硫酸镁、0.006%硫酸锰、0.8%磷酸二氢钾、1.0%氯化钠、0.03%氯化钙;发酵条件为初始pH值6.5,接种量2%,装液量50 mL/250 mL1,50 r/min3,7℃培养84 h;γ-聚谷氨酸的产率可从57.85 g/L提高到68.30 g/L.     

天麻中香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖合成的影响

为探讨天麻醇提物特征成分香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)合成的影响,在灰树花发酵体系中添加不同质量浓度的香草醇,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量并记录菌丝体质量。研究表明:一定质量浓度的香草醇对灰树花菌丝体生长和EPS合成有促进作用;香草醇质量浓度为200mg/L时,促进灰树花菌丝体生长和EPS合成的效果最佳,相比于空白组(未添加香草醇)分别增加了21.1%和19.9%,均显著高于空白组(P＜0.05)。此外,在香草醇参与的灰树花整个发酵过程中,发酵第13天开始生物量和EPS产量趋于稳定,第14天时灰树花菌丝体生物量和EPS产量为最大值,分别为(1.42±0.01)g/L和(2.10±0.03)g/L,但低于天麻醇提物和对羟基苯甲醛实验组;且第14天同第0天相比,香草醇含量降低了68.3%。香草醇作为天麻醇提物中的特征成分可以被灰树花用于自身菌丝体生长和EPS的合成。     

红曲霉液态发酵多糖工艺条件的优化

研究了红曲霉产多糖的液态发酵条件,得出优化后的培养基组成为:蔗糖45 g/L,酵母粉4.5 g/L,KH2PO4·3H2O 3.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.85 g/L.通过单因素实验和正交试验,得到红曲霉N产多糖的优化发酵工艺条件为:种龄30 h,接种量7.5%,发酵培养基初始pH 5.75,装液量162.5mL/1 000 mL三角瓶,发酵时间84 h.在此条件下,红曲霉液态发酵的多糖质量浓度达999.8 mg/L,比优化前的684.2 mg/L提高46.1%。     

香菇的深层发酵工艺应用研究

对香菇的发酵工艺研究表明,供试香菇菌株能适应液体培养环境,其适宜发酵培养温度为(25±1)℃,通气量1:0.5～1:1.摇瓶培养中48 h前为其调整期,48～144 h处于增殖生长期;从48 h起,pH值急剧下降,最终降至3.0左右趋于稳定,工业发酵培养96～120 h,生物量(鲜重)即达300g/L;提取的香菇营养液,氨基酸含量达18.52 g/L,多糖含量为14.75 g/L.     

吡咯喹啉醌生产菌的发酵条件优化

对一株产吡咯喹啉醌(PQQ)假单胞杆菌Pseudomonas 0813的发酵条件进行了优化,通过单因素试验确定碳源、氮源及无机盐成分,之后用正交试验法优化各成分配比,考察了发酵温度、初始pH值和转速对该菌产PQQ的影响。结果表明,最优的培养基配方为：酵母粉5g/mL、蛋白胨1g/mL、KH₂PO₄ 0.5g/mL;最适的发酵条件为：发酵温度30℃、初始pH 6.5、发酵转速150r/min。在此条件下,Pseudomonas0813菌株在250mL体系摇瓶发酵中的PQQ产量为448mg/L,在1.5L体系发酵罐扩大培养后的最高产量可达 695.mg/L,这是目前报道未经优化或基因改造菌株的较高产量。     

接种量和装液量对少根根霉直接发酵生木薯粉生产富马酸的影响

利用少根根霉(Rhizopus arrhizus,RH-07-13)直接发酵生木薯粉生产富马酸。探讨了摇瓶发酵中,不同的接种量和装液量对生产富马酸的影响,检测了发酵培养过程中的富马酸、葡萄糖、乙醇的变化以及发酵结束后的菌体生物量。结果表明,最佳的接种量为20%（体积分数）,最佳的装液量为25mL/250mL。在此条件下,发酵168h,富马酸产量达49.88g/L,生物量达43.8g/L。