Scale-down反应器中的周期性溶氧波动对谷氨酸发酵的影响

应用单室Scale-down反应器系统模拟大规模反应器内的溶氧（DO）浓度梯度,通过控制搅拌桨转速使DO水平（波动范围0～30%,波动周期2、4、6 h）产生矩形波动,从而研究溶氧波动条件对谷氨酸发酵的影响,尤其是菌体生长及产物合成等的变化。与DO水平30%的对照实验进行比较后发现:DO周期性波动条件下,谷氨酸棒杆菌更倾向于利用葡萄糖产生菌体而非积累产物谷氨酸。与较长波动周期（4 h或6 h）相比,短波动周期（2 h）时最终菌体浓度升高（10.03 g/L）,最大比生长速率降低(0.112 h^-1),产物谷氨酸及副产物乳酸浓度降低（分别为23 g/L和10.5 g/L）。     

溶氧对谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸代谢的影响

分别控制0、5%、30%3种溶氧水平进行谷氨酸分批发酵,考察了3种溶氧水平下谷氨酸棒杆菌发酵的代谢响应。结果表明,随着溶氧降低,发酵液中柠檬酸和α-酮戊二酸的含量降低,三羧酸(TCA)循环还原臂途径中的有机酸含量增加,丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸含量也有所增加,在溶氧为0时,乳酸和乙酸大量积累。通过分析不同溶氧水平下的相关酶活和胞内氧化还原状态,发现随着溶氧降低,谷氨酸脱氢酶酶活降低,乳酸脱氢酶酶活升高,胞内氧化还原电势升高,它们的共同作用使氧限制条件下发酵的代谢流流向TCA循环的还原臂途径和乳酸合成途径,导致谷氨酸产量下降。     

降低发酵热高峰值的高产谷氨酸发酵工艺研究

在夏季高温气候时,谷氨酸发酵温度容易失控,发酵产率低,针对这一现象,研究了降低发酵热高峰值的高产谷氨酸工艺。通过采用了二次接种异步发酵方法,降低发酵过程中发酵热高峰值,使发酵温度容易控制,并提高了谷氨酸发酵产率,试验中的单罐谷氨酸产量和糖酸转化率比一次接种同步发酵分别提高了22.26%和2.70%。     

粗淀粉原料谷氨酸发酵新工艺研究

本研究采用木薯粗淀粉原料，双酶法制糖，在过量生物素下添加青霉素的发酵工艺路线，以接种量８％、初糖浓度１００～１３０ｇ／Ｌ，在发酵的适当时间添加适量青霉素（约４ｕ／ｍｌ），发酵过程流加尿素溶液控制ｐＨ７．１～８．０范围，同时流加浓糖液，经４０小时摇瓶培养，结界谷氨酸生成量高达１０１．９ｇ／Ｌ，糖酸转化率５９．５３％。与传统的采用精淀粉控制生物素＂亚适量＂工艺相比，可大幅降低粮耗、降低成本，提高产酸１５～２０ｇ／Ｌ．     

溶氧对黄原胶发酵的影响

黄原胶是野油菜黄单孢菌分泌的胞外多糖,可用淀粉或葡萄糖为碳源发酵生产。本文着重以淀粉为碳源研究不同的溶氧水平对多糖的影响。试验结果表明:溶氧水平高于饱和度的20%对多糖发酵影响不大,低于20%时菌的生长受影响。溶氧水平为饱和度的25%,菌体生长最佳。     

谷氨酸棒状杆菌发酵色氨酸的工艺研究

为了优化发酵工艺,提高色氨酸产量,本文对发酵培养基的碳氮源、发酵条件、及小试发酵过程控制进行了实验研究。结果表明,最佳发酵培养基为葡萄糖4g/L、胰蛋白胨20g/L,色氨酸产量达0.43g/L;在摇瓶发酵的基础上,进一步在50L发酵罐中进行小试表明,在发酵温度36℃、pH7.0、搅拌速率700r/min的条件下,色氨酸产量达0.45g/L。     

谷氨酸发酵调优操作模型

以谷氨酸发酵的产酸率，转化率及生产能力为优化目标，对谷氨酸工业生产过程中所涉及的工艺条件进行回归，建立了一套好的调优操作模型．计算表明，运用调优操作于谷氨酸发酵具有很大的潜力．     

螺旋霉素的生物合成——Ⅲ.溶氧对螺旋霉素发酵的影响

本文考查了螺旋霉素发酵过程中溶氧的变化规律,不同溶氧水平对螺旋霉素发酵的影响,各种前体、混合碳源、氮源等对溶氧变化和发酵单位的影响。试验结果表明:在使用混合碳源下,溶氧在发酵过程中一般会出现3次低谷;溶氧水平在发酵前期一般维持在10～40%,后期维持在40～70%空气饱和度的水平,溶氧过高或过低均不利于螺旋霉素的生物合成;前体中乙酸钠有提高发酵单位的作用。比较不同比例的混合碳源发现,淀粉∶葡萄糖=5.5～6.5∶1时发酵中后期的呼吸仍较强,其溶氧水平在50～60%,混合碳源中含乳糖或蔗糖时发酵中、后期呼吸减弱,溶氧水平在75%以上。比较不同菌种的生产能力时也发现,中、后期呼吸减弱的,发酵单位低。发酵培养基中加适量油,可降低糖耗1/3,提高发酵单位42%。     

谷氨酸发酵过程最佳操作曲线的确定

从理论和实践上确定了综合考虑谷氨酸发酵过程温度、ＰＨ和通风量的最佳操作曲线，提出运用调优操作研究发酵过程最佳操作曲线的新方法。     

木糖醇发酵过程中溶解氧的模糊控制

针对木糖醇发酵过程中溶解氧浓度控制难的现状，应用模糊控制技术对其进行控制。通过对发酵过程中空气流量、罐内压力及搅拌速度的模糊优化，结合用专家知识建立的模糊 控制库，采用合成推理运算、最小隶属模糊决策等设计方法，实现FUZZY－PID控制。实验表明，该控制方法行之有效，并取得较好的控制效果，能适应工业过程控制。     

聚类综合算法对于谷氨酸发酵过程运行状态的识别

谷氨酸发酵过程中产品质量波动比较大,故障和误操作在早期不易被发现,结果易造成原料浪费与设备空转。针对谷氨酸发酵过程的实际生产情况,采取工况划分和工况识别的数据分析方法,获取不同的生产运行状态集合。同时,在完成工况划分后,对划分的故障状态进行识别,进而判断出引起生产故障的原因。通过仿真研究,验证了方法在运行状态识别方面的可行性。     

酶电极法测定谷氨酸片中谷氨酸含量

以谷氨酸氧化酶(EC 1.4.3.11)与过氧化氢电极构成电流型酶电极,研究了谷氨酸酶电极分析法的各种分析条件及参数,并与旋光法对比测定谷氨酸片中谷氨酸含量。结果显示酶电极法测定结果与旋光法测定结果之间有较好的一致性,采用酶电极法测定谷氨酸片中谷氨酸含量具有专一性高、成本低、分析速度快等优点。     

人工湿地系统溶解氧的研究

从溶解氧来源、变化规律及溶解氧在去除污染物中的作用这三方面,对人工湿地系统内的溶解氧进行了研究。简述了溶解氧在人工湿地中的传递释放及作用机理。     

FCY-4型耐消毒溶氧电极的研制及应用

本文研制成功一种为小型国产或进口发酵罐配套的FCY-4型敞口式耐消毒溶氧电极。经测试,其各项性能指标接近或超过进口电极。通过应用于多种罐及品种的发酵,发现本电极与进口罐上的原配电极所走的溶氧曲线均具有很好的同步性和一致性。能正确反映发酵过程中的溶氧变化。