电渗析发酵法生产乳酸的研究

在乳酸发酵过程中,所生成的乳酸对进一步发酵有抑制作用。采用电渗析法从发酵液中及时地分离出产物乳酸,使乳酸的生产量提高到86.4g/L,是不控制pH值发酵时的4倍多。结果表明:电渗析法能有效地消除产物乳酸的抑制作用,提高了乳酸生产率,且简化了提取工艺。     

L-乳酸调控乳酸产生菌产物光学纯度的分析

发酵初期在米根霉菌发酵培养基中添加L-乳酸可以调控发酵产物乳酸的光学纯度。随着L-乳酸添加量的增加,所产L-乳酸的光学纯度随之增加,当L-乳酸的添加量≥1.5g/L时,D-乳酸不再产生。同时,L-乳酸的产量、生物量、糖转化率也随之降低。该调控方法对乳酸菌调控产L-乳酸光学纯度影响不大,对大肠杆菌发酵调控产D-乳酸光学纯度没有效果。     

一株乳杆菌对蒸汽爆破处理纤维物料的乳酸发酵研究

用筛选得到的一株乳酸杆菌ZJU-1(Lactobacillus sp．)对蒸汽爆破预处理纤维物料的乳酸发酵进行了研究,结果表明该菌株能对蒸汽爆破处理的纤维物料酶解液进行乳酸发酵,在还原糖质量浓度为52．1mg/mL时,乳酸量为42．1mg/mL;与纤维素酶的酶解过程相耦合,对蒸汽爆破处理的物料进行同时糖化乳酸发酵。其发酵周期比分步糖化发酵的过程周期短,在底物质量分数为80mg/mL,接种量为10％,温度为45％时,乳酸量为45．3mg/mL。     

响应面试验优化红枣乳酸发酵饮料工艺

为获得红枣乳酸发酵饮料的最佳工艺条件,以乳酸发酵饮料中的总酸含量为考察指标,在单因素试验的基础上,应用Box Behnken试验设计和响应面分析法对红枣乳酸发酵工艺进行优化,并对乳酸发酵前后的活性物质含量进行了比较。结果表明：各因素对红枣乳酸发酵饮料中总酸含量的影响大小依次为接种量、发酵温度、发酵时间,最佳工艺条件为发酵温度43℃、发酵时间24h、接种量10%,在此条件下,活性成分得到了很好地保留,制备得到的红枣乳酸发酵饮料中的总酸含量可达0.897g/100g,得到的回归模型对试验拟合较好。     

粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的研究

本文对粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸进行了研究。以粘质沙雷氏菌G1(Serratia marcescens G1)为出发菌种,摇瓶试验确定了发酵培养方式:前12 h为菌体生长阶段,有氧培养,温度28℃,pH值7.0;后36 h为D-乳酸合成积累阶段,无氧培养,温度44℃,pH值6.0。且发现使用葡萄糖为碳源时更有利于D-乳酸的合成积累。采用缺失2,3-丁二醇合成能力的基因工程菌株R1为出发株,经筛选后得到耐受较高浓度乳酸盐的菌株R150,以R150为发酵菌种,在3.7 L发酵罐上采用两阶段发酵法,并通过增加起始菌体浓度的方法,发酵生成的D-乳酸浓度达到83.5 g/L,光学纯度达到98.9%。本研究成果为使用粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的深入研究打下了基础。     

利用温度调节实现新型重组菌高效转化甘油为D-乳酸

油脂水解来源的甘油将是未来发酵工业主要原料之一.文中探索D-乳酸高产大肠杆菌Escherichia coli CICIM B0013-070菌株不同培养温度下好氧与厌氧代谢甘油的特征后,建立并优化了一种新型D-乳酸变温发酵工艺,甘油到乳酸的得率由64％提高到82.6％.另外,在B0013-070中引入了温度诱导型乳酸脱氢酶的转录系统,甘油到乳酸的得率进一步提高到88.9％.     

乳酸菌在苹果酒酿造中的应用

乳酸菌用于苹果酒酿造中 ,可以触发苹果酸 乳酸发酵 ,通过分解苹果酸 ,产生乳酸 ,并引起其他有机酸的变化而使苹果酒的口感质量得以改善。供试的 3个乳酸菌种中 ,L3由于具有较高的苹果酸分解速率 ,发酵的苹果酒感官质量优良而成为苹果酒苹果酸 乳酸发酵的优良菌种。pH、温度、二氧化硫、酒度通过影响乳酸菌的活动而对苹果酸 乳酸发酵产生一定的影响     

马铃薯淀粉同步糖化发酵制备L-乳酸条件的统计学优化

以马铃薯淀粉为原料,采用同步糖化发酵方法制备乳酸。通过Plackett-Burman实验设计对影响乳酸产量的7个因子进行筛选,结果表明淀粉质量浓度、糖化酶用量和发酵温度3个因素对乳酸产量影响显著。利用最陡爬坡试验逼近最大响应区,采用中心复合实验设计及响应面分析法进行回归分析,建立影响乳酸产量的二次模型。模型求解得出最优淀粉质量浓度为271.89g/L,糖化酶用量为265.09U/g,发酵温度为39.05℃,最大理论乳酸产量为196.99g/L。3批验证实验结果平均值与预测值接近,表明该模型与实际情况拟合良好,实际最大乳酸产量为193.6g/L,较优化前提高了13.9%,L-乳酸的平均纯度达到95.2%。     

利用木霉与根霉两步发酵秸秆制备L-乳酸研究

以秸秆为原料进行生物转化大量制备有机酸意义重大.在秸秆汽爆法预处理的基础上,以绿色木霉为菌种转化制备秸秆糖,对降解单糖接种米根霉进行二次发酵制备L-乳酸.试验结果表明,第一步绿色木霉固态培养制备纤维素酶时,控温30℃、通气0.12L/(L.min)、发酵40h后制备干曲,后按10g干曲/L汽爆液的配比进行55℃酶解36h,五、六碳糖累积浓度达到86g/L.第二步米根霉发酵时,控制温度32℃、通气0.4L/(L·min)、转速450r/min,发酵48h,最终产L-乳酸累积浓度为81.6g/L.秸秆制备L-乳酸的两步发酵法发酵工艺具有推广价值.     

来自詹氏乳杆菌的耐热D-乳酸脱氢酶的酶学性质研究

【目的】D-乳酸脱氢酶是催化丙酮酸合成D-乳酸的关键酶。由于其不耐热,从而限制了D-乳酸高温发酵菌株的构建。本文从詹氏乳杆菌中克隆新型D-乳酸脱氢酶研究其酶学性质,为构建D-乳酸高温发酵菌株,进一步降低D-乳酸生产成本奠定基础。【方法】通过克隆詹氏乳杆菌的D-乳酸脱氢酶,将其进行体外表达,并与来自植物乳杆菌中的D-乳酸脱氢酶的最适温度、最适pH、动力学参数及热稳定性和热失活性相比较,研究詹氏乳杆菌D-乳酸脱氢酶的耐热性。【结果】詹氏乳杆菌的D-乳酸脱氢酶最适温度(45 °C)比植物乳杆菌中的D-乳酸脱氢酶的最适温度(30 °C)高很多,热失活的时间和温度均要比植物乳杆菌中D-乳酸脱氢酶高很多。同时其催化效率(kcat/Km)是植物乳杆菌D-乳酸脱氢酶的3倍左右。【结论】詹氏乳杆菌的D-乳酸脱氢酶具有更好的耐热性和更高的催化活力。     

D-乳酸生产菌菊糖芽孢乳杆菌来源的D-乳酸脱氢酶同工酶

【目的】菊糖芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus inulinus)作为典型的同型发酵产D-乳酸的优势菌株,能够高效生产高纯度的D-乳酸。该菌株发酵受到多方面环境因素影响。糖代谢的关键酶例如葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶以及乳酸脱氢酶均为由葡萄糖代谢成为乳酸的关键酶,该菌中相关代谢酶的研究是发酵调控至关重要的基础。分析S.inulinus的基因组表明有3个推测为D-乳酸脱氢酶的基因,其中已有报道研究了1个双功能蛋白[bifunctional protein(BP)]。本研究分别克隆并解析了另2个D-乳酸脱氢酶同工酶的性质。【方法】本研究以S.inulinus Y2-8基因组DNA为模板,克隆得到2个D-ldh基因(dldh、dhdh),经测序分别为D-乳酸脱氢酶[D-lactic acid dehydrogenase(DLDH)]和D-羟基酸脱氢酶[D-isomer specific 2-hydroxyacid dehydrogenase(DHDH)]的基因。构建的重组菌表达蛋白DLDH,DHDH均具有催化丙酮酸生成D-乳酸的功能。【结果】重组菌表达的蛋白经镍柱亲和层析达到电泳纯。SDS-PAGE分析表明DLDH的表观分子量为37 k Da,DHDH的表观分子量为39 k Da。此外,DLDH以丙酮酸为底物时Km值为(0.58±0.04)mmol/L,对底物有较高的亲和力,最适反应温度为35°C,最适p H为6.5;而DHDH以丙酮酸为底物时Km值为(1.70±0.08)mmol/L最适反应温度为30°C,最适p H为7.5。另有报道的BP以丙酮酸为底物时Km值为(3.40±0.02)mmol/L,最适反应温度为30°C,最适p H为5.5。【结论】根据对底物丙酮酸的亲和力,最适温度及最适p H,推测DLDH是乳酸发酵中产D-乳酸的主导催化剂。结合相关酶学性质的分析可为今后的发酵调控提供理论依据。     

乳杆菌Lactobacillus sp.lxp发酵高产L-乳酸研究

筛选得到一株乳杆菌Laetobaeillus sp．,进行发酵生产高浓度L-乳酸的研究。考察了种龄、接种量、温度和不同pH调节剂对乳酸发酵的影响。结果表明：最佳种子培养时间为15h;最佳接种量为15％;最适培养温度为42℃;与氨水和氢氧化钠相比,碳酸钙更适于作为发酵过程的pH调节刺;以葡萄糖为碳源,添加豆粕水解液和玉米浆作为辅料,2L罐培养120h,L-乳酸质量浓度可达202 g/L,糖转化率91．3％,L-乳酸占发酵液中总酸含量98％以上。     

pH对米根霉发酵厨余垃圾生产L-乳酸的影响

为了强化厨余垃圾发酵L-乳酸的产量和光学纯度,研究了pH对米根霉AS3.819发酵厨余垃圾生产乳酸及其光学特性的影响。结果表明,在中温条件下(34℃),米根霉生长的最适pH为7,最适发酵条件为8。用米根霉发酵非灭菌的厨余垃圾生产乳酸,发酵液中还原糖浓度低,且呈先升高,后下降到最低的趋势。pH调节到近中性和偏碱性(pH6、7、8)的各组还原糖浓度高于偏酸性组(pH 5和对照组)。控制pH为8时,总乳酸产生速率达1 g/(L·h),L-乳酸是主要的异构体形式,L-乳酸在总乳酸中的比例在整个发酵时间段内都保持在0.75以上,L-乳酸浓度最高达到59.8 g/L,L-乳酸光学纯度可达到0.99。控制pH为8时,可以同时获得高的乳酸产量和光学纯度。     

预添加乳酸对直投式发酵泡萝卜感官品质的影响

以红萝卜为原料,在新配制发酵液时预先添加少量不同浓度梯度的乳酸,通过分析泡萝卜感官评价、各品质指标的动态变化规律以及有机酸和游离氨基酸测定结果,研究在直投式发酵下,经乳酸添加后的泡萝卜发酵过程以及风味品质差异,从而改进我国规模化的工业化泡菜生产工艺。结果表明,乳酸的添加能有效加快泡萝卜颜色、质地变化,缩短盐度、可溶性总糖、总酸含量达到平衡的时间,有机酸、游离氨基酸种类、含量均优于对照组泡萝卜,处理组泡萝卜整体成熟度更高。并最终结合感官评分结果确定出0.45%为最优乳酸添加量,所发酵出的泡萝卜感官品质最佳。     

耐乙酸乳杆菌的筛选及其产乳酸特性

【背景】耐受乙酸的乳酸菌是传统谷物醋醋酸发酵过程中产生乳酸及其风味衍生物的重要功能微生物。【目的】从镇江香醋醋醅中分离鉴定具有耐乙酸特性的乳酸菌,并评价不同条件下该菌株的产乳酸能力。【方法】利用4%(体积比)乙酸含量的MRS培养基分离耐乙酸乳酸菌;对其进行16S rRNA基因鉴定、基因组测序、形态观察以及生理生化特性研究;考察不同乙酸浓度、葡萄糖浓度、发酵温度和时间对菌株产乳酸能力的影响。【结果】分离得到一株可耐受6%乙酸的乳杆菌Lactobacillus sp. JN500903;在厌氧静置、接种量5%、乙酸浓度5%、葡萄糖浓度40 g/L、发酵温度37°C、发酵时间10 d条件下,该菌株乳酸产量为16.1 g/L。【结论】乳杆菌JN500903能够耐受6%乙酸浓度,具有在酸性环境下合成乳酸的能力,有一定的应用潜力。     

甲烷菌对厌氧真菌不同碳源代谢的影响

【目的】探讨碳源和甲烷菌对厌氧真菌碳代谢的影响。【方法】利用体外批次厌氧发酵法,比较厌氧真菌纯培养(Orpinomyces sp.和Neocallimastix sp.)及其与甲烷菌共培养(F1:Orpinomyces sp.+Methanobrevibacter sp.和N3:Neocallimastix sp.+Methanobrevibacter sp.)发酵不同类型碳水化合物代谢产物的差异。【结果】对厌氧真菌和甲烷菌共培养F1和N3的研究显示,F1发酵木薯粉[(26.44±0.22)mmol/L]的乳酸产量是发酵玉米芯[(1.31±0.04)mmol/L]的20.18倍,是N3发酵木薯粉[(1.59±0.03)mmol/L]的16.63倍,玉米芯[(0.79±0.08)mmol/L]的33.47倍。当F1和N3中的厌氧真菌纯培养时,各组乳酸产量均1.90 mmol/L。对F1进一步研究,结果显示发酵体系中木薯粉添加量在0.8%–2.0%之间时,乳酸产量随木薯粉添加量增加而增加。当含量在1.0%–2.4%之间时,随木薯粉添加量增加,甲烷和乙酸产量逐渐降低。比较F1发酵大米粉、木薯粉、玉米粉、小麦粉和土豆粉的发酵结果,发现乳酸产量与底物中支链淀粉的含量成正相关(R2=0.9554)。当F1发酵葡萄糖和麦芽糖时,乳酸产量5.00 mmol/L。当以麦芽糊精为底物时,乳酸产量高达(28.00±0.95)mmol/L。【结论】本文首次报道碳源和甲烷菌能够增强厌氧真菌的乳酸代谢途径并且这种增强存在种属特异性。     

丙酮酸对细菌L-乳酸发酵的促进作用

研究了丙酮酸在不同浓度和添加时间对LactobacilluscaseiL 乳酸发酵过程中葡萄糖转化率和L 乳酸产量的影响。结果表明 ,当丙酮酸的添加量为 30g·L- 1 时 ,L 乳酸的产量达到 74g·L- 1 。在 72h的发酵周期内 ,丙酮酸在 2 4h和 42h添加的效果好于其他时间添加。     

酱油生产中用固定化乳酸细菌进行快速连续乳酸发酵

在酱油分批生产中,酱油醪的酶水解,乳酸发酵和乙醇发酵时间需要6个月。乳酸发酵在控制酱醪的pH和为酵母菌的乙醇发酵准备适合的条件是很重要的。乳酸发酵过程对酱油醪的质量控制也很重要,它能影响酱油的风味。研究表明,在酱油醪中加乳酸菌,对快速发酵是有效的。但需要在酱油醪发酵之前大量培养乳酸细菌。此外,乳酸细菌和酵     

利用氧化还原电位调控乳酸发酵

研究了控制不同氧化还原电位（oxidation—reduction potential,ORP）对乳酸发酵过程的影响。通过5L发酵罐分批发酵实验发现ORP水平控制在-170mV时最有利于乳酸生成,乳酸最高质量浓度达176g／L,糖酸转化率为94％,其平均乳酸产率3．7g/（L·h）,比ORP控制在-220mV和-120mV时分别高19％,37％;通过对发酵过程胞外有机酸浓度及代谢流分析发现氧化还原电位是通过影响细胞内代谢流分布来影响乳酸合成的。     

离子注入选育高产L-乳酸的米根霉突变株及其发酵特性研究

通过氮离子注入获得米根霉突变株RQ4012,其利用木糖的能力比出发菌株提高了1.6倍;通过多次传代,证明其具有良好的遗传稳定性。试验测定菌株RQ4012发酵木糖生产L-乳酸的最佳发酵条件:木糖10%,生理盐水浸泡孢子9 h,(NH4)2SO43 g/L,接种量4%,CaCO3添加量6%,装液量20%,温度37℃,转速200 r/min,在此条件下,乳酸产量达到79.51 g/L。对混合糖的发酵进行了探索,结果表明该菌能高效利用混合糖生产L-乳酸,在利用植物纤维素水解液生产L-乳酸上有良好的应用前景。