米根霉發(fā)酵L-乳酸研究.pdf

1、本文以米根霉為菌種，玉米淀粉為原料，進(jìn)行液體L-乳酸發(fā)酵的條件優(yōu)化試驗以及放大試驗。確定了搖瓶發(fā)酵的最適碳源、氮源、裝液量、溫度及pH等參數(shù)。同時利用固定化細(xì)胞技術(shù)，采用搖瓶發(fā)酵試驗確定了棉布為最佳固定化載體材料，確定了固定化搖瓶發(fā)酵的最佳條件。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了7L發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)，優(yōu)化了放大培養(yǎng)的條件，為L-乳酸的規(guī)模化生產(chǎn)提供依據(jù)。試驗研究的主要結(jié)論如下：1）搖瓶最佳發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)：玉米淀粉 120，尿素 2.0，K

2、H2PO4 0.3，MgSO4.7H2O 0.25，ZnSO4.7H2O 0.08。最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件為：溫度30℃，搖床轉(zhuǎn)速180rpm，裝液量100mL/500mL三角瓶，種子培養(yǎng)20h，接種量10％，發(fā)酵12h后一次性加入CaCO3 60.0g/L用于調(diào)節(jié)pH，發(fā)酵周期72h。在最適發(fā)酵條件下，L-乳酸產(chǎn)量可達(dá)89.80g/L，對原淀粉的轉(zhuǎn)化率67.74％，最高菌體濃度8.8g/L。2）對比幾種吸附法固定化材料，最終確定了采用棉布作

3、為載體固定化米根霉。通過試驗選擇了棉布載體發(fā)酵的適宜條件，即載體邊長在8～10mm，載體用量選擇15mL/50mL種子培養(yǎng)基，比較了固定化發(fā)酵和游離發(fā)酵的試驗過程，兩種培養(yǎng)方式同樣達(dá)到穩(wěn)定期時的產(chǎn)酸速率：游離培養(yǎng)1.22g乳酸/L·h，固定化培養(yǎng)1.44g乳酸/L·h。3）探索出了7L發(fā)酵罐棉布固定化發(fā)酵的優(yōu)化培養(yǎng)條件：3.5L發(fā)酵液/罐，0.3L/L·min的通氣流速和約50～80rpm的轉(zhuǎn)速，20h；在此后的20~40h維持約0.6

4、L/L·min的通氣流速和約450rpm的轉(zhuǎn)速；40~60h，0.6L/L·min，500rpm的轉(zhuǎn)速就可以保證95％以上的溶氧。利用間歇添加碳酸鈣來控制pH值在5.0～5.5之間，程序控制溫度在32～34℃之間，消泡劑的添加在發(fā)酵初期為0.0l％，從第30h開始逐步添加至0.1％。在此條件下，該菌株的罐發(fā)酵L-乳酸濃度可達(dá)88.90g/L，對原淀粉的轉(zhuǎn)化率達(dá)66.74％，最高生物量達(dá)7.2g/L，發(fā)酵周期60h。與同一條件下的游離發(fā)酵