少動鞘脂單胞菌高產結冷膠的發(fā)酵條件及動力學研究.pdf

1、結冷膠是由少動鞘脂單胞菌（Sphingomonas paucimobilis)產的微生物胞外多糖，具有凝膠效率高、透明度好、穩(wěn)定性強、無毒無害等優(yōu)點，廣泛應用于食品、化工、醫(yī)藥等領域。本文以Sphingomonas paucimobilis ZJU311為發(fā)酵菌株，進行其產糖的最優(yōu)條件和發(fā)酵動力學研究。
　　 首先在搖瓶發(fā)酵水平，進行了發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化。在此基礎上，通過單因素實驗優(yōu)化了發(fā)酵培養(yǎng)基的基本組分。進一步利用Plaek

2、ett-Burman實驗對發(fā)酵培養(yǎng)基各組分進行評價，篩選出3個主要影響因子為：黃豆餅粉、MnCl2.4H2O、L脯氨酸。最后采用中心組合設計和響應面分析，確定了最佳發(fā)酵培養(yǎng)基。經多次實驗驗證，優(yōu)化后結冷膠產量達到18.7g/L，比原始產量提高了72％。
　　 然后在10L發(fā)酵罐水平上，研究了溫度、攪拌速度對結冷膠分批發(fā)酵過程的影響。發(fā)展了分階段控溫策略，使結冷膠分子量得到了明顯提高；提出了發(fā)酵過程中攪拌速度分階段控制策略：0-2

3、4h，攪拌轉速為400rpm，24h后將攪拌速度提高到850rpm，直至發(fā)酵結束，采用這一控制策略結冷膠的產量和分子量較單一攪拌轉速(400rpm)下分別提高了60%和45%。
　　 基于分批發(fā)酵實驗結果，對結冷膠發(fā)酵過程動力學模型進行了研究。采用Logistic方程和Luedeking-Piret方程，建立了菌體生長、產物合成和底物消耗動力學模型。應用MATLAB工具軟件對模型進行非線性曲線擬合，得到3個發(fā)酵動力學數學模型方程