葡萄糖母液摇瓶发酵生产柠檬酸

深层发酵生产柠檬酸,国内主要以薯干为原料。而利用葡萄糖母液为原料发酵生产柠檬酸,国内尚无报道。为此我们进行了菌种选育和发酵条件试验的研究。     

小麦和玉米原料生产柠檬酸工艺研究

利用小麦和玉米为生产原料生产柠檬酸。研究黑曲霉菌种对碳源的适应性、发酵过程中氮源比例,无机盐成分和添加比例,发酵最适温度的确定。优化柠檬酸发酵培养基条件,提高柠檬酸发酵代谢水平。     

提高液体石蜡发酵生产反丁烯二酸产率的试验

液体石蜡发酵反丁烯二酸中间试验完成后,为进一步降低生产成本,提高经济效果,我们又做了菌种诱变和原料代用试验。用亚硝胍和钴交替处理原生产菌种,获得一株代号为CNO_(20)的优良产酸菌。使用该菌进行发酵,并以石灰石粉代替培养基中添加的工业碳酸钙,取得了良好结果,产酸水平提高一倍,产酸率达6%以上,对液体石蜡的转化率最高为116%。     

发酵液中柠檬酸含量的分光光度法测定

目前,柠檬酸一般采用微生物发酵方法生产。以糖质为原料的柠檬酸发酵液中,除柠檬酸外,尚可能含有草酸、乌头酸、苹果酸和葡萄糖酸等。由于生产菌种和工艺技术的不同,各种酸的含量也不完全一样,用碱滴定测总酸的方法不能反映柠檬酸的真实含量。因此,多以五溴丙酮法进行测定。但是,以糖蜜作原料的柠檬酸发酵中,由于原料所含杂质的干扰,给测定造成很大困难。为寻找一个适于以糖蜜为原料的发酵液中柠檬酸含量的测定方法,我们采用紫外分光光度计法进行测定,结果表明:该法最大相对误差不超过3.7％。     

黄曲霉发酵薯干粉水解液生产L－苹果酸

经选育和诱变得到一株产苹果酸的黄曲霉菌ＴＨ５００７,通过发酵条件的优化,以薯干粉的水解液为主要原料,发酵５ｄＬ－苹果酸可达到６％左右。在总酸中苹果酸含量平均达７２％以上,杂有机酸主要是柠檬酸,延胡索酸的含量在０．０２％以下。补糖发酵比分批发酵产酸性能更佳。     

我国柠檬酸行业的产业化现状及可持续发展

综述了我国在柠檬酸发酵工艺中菌种选育和原料开发方面取得的进展;在提取工艺中,重点介绍了在万吨级规模应用中获得成功的柠檬酸氢钙法和模拟移动床色谱法。针对我国柠檬酸产业发展中存在的问题提出了相应的策略,以期实现柠檬酸工业的可持续发展。     

黄曲霉发酵薯干粉水解液生产L—苹果酸

经选育和诱变得到一株产苹果酸的黄曲霉菌ＴＨ５００７,通过发酵条件的优化,以薯干粉的水解波为主要原料,发酵５ｄＬ－苹果酸可达到６％左右。在总酸中苹果酸含量平均达７２％以上,杂有机酸主要是柠檬酸,延胡索酸的含量在０．０２％以下。补糖发酵比分批发酸产酸性能更佳。     

高产葡萄糖异构酶菌种选育

本文介绍了以甜菜糖蜜为原料生产葡萄糖异构酶的新菌种游动放线菌Ｅ２１５的选育及工艺条件试验、菌种Ｅ２１５摇瓶最高产酶７７２单位,１０立升发酵罐产酶５７０单位,发酵周期７２小时,胞外酶含量１０％以下,产酶性能稳定。     

用黑曲霉发酵纤维素酶解液生产柠檬酸的研究

以麦草纤维素酶解液为原料,用黑曲霉发酵制备柠檬酸,研究了培养基组成、恒温发酵和周期变温发酵对柠檬酸发酵的影响,结果表明,适宜的培养基组成为NH4NO3 0.3%,KH2PO4 0.1%,Mg2+300×10-6,Fe2+10×10-6,此时,柠檬酸产量为10.52g/L,糖转化率为60.80%.研究还表明,添加低级醇如甲醇和乙醇有利于产酸,但添加甲醇的效果要好于添加乙醇的效果,适宜的甲醇量为2%.在恒温发酵过程中,0～8h为孢子萌发期,产酸较慢;8～24h为对数生长期,产酸增加;24h之后为菌体生长恒定期,但产酸继续增加;104h之后产酸降低.在周期变温发酵过程中,0～8h产酸较慢,8h之后产酸增加.通过对二者的比较可知,在0～16h,周期变温发酵的产酸量要高于恒温发酵的产酸量,但在16h之后,周期变温发酵的产酸量要低于恒温发酵的产酸量.     

发酵工业菌种的迭代创制

生物发酵是以微生物菌种为生物催化剂,以淀粉糖、生物质等可再生资源为原料发酵生产各种食品、化学品、燃料、材料等物质的生产过程,具有绿色、低碳和可持续等特征。我国拥有全球规模最大的生物发酵产业,尤其氨基酸、维生素等传统发酵产品占全球市场份额的60%–80%。发展生物发酵产业对于我国实现“碳中和、碳达峰”的战略目标和生物经济发展具有重要的意义。微生物工业菌种是生物发酵产业的核心,直接影响原料路线、产品种类和生产成本。创新发酵工业菌种,提升其原料转化利用效率,提高产物生产水平,拓展产品种类,是生物发酵产业高质量发展的关键。近年来,合成生物学、系统生物学等学科的发展,进一步加深了研究者对微生物底盘细胞生理代谢机制的理解,加速了基因编辑等菌种设计创制使能技术的发展,为发酵工业菌种改造提升提供了新动能。本文选取了具有代表性的大宗氨基酸、B族维生素、柠檬酸、燃料乙醇等发酵产业,从其工业微生物底盘的基础研究和技术开发角度,综述发酵工业菌种改造提升的最新进展,并展望人工智能、自动化与生命科学交叉融合将对工业菌种迭代产生的重要影响。     

促进柠檬酸增产的方法

1、钡盐能促进柠檬酸增产以甘蔗糖蜜为原料,以G23—4生产菌发酵时,加入钡盐能促进产酸,降低残糖并能提高糖酸转化率。例如在250毫升三角瓶(装液53毫升)的摇瓶试验中加BaCl_2一2H_2O 0.0426克,比对照组可提高产     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

利用菌丝渣和中和滤液生产蛋白饲料

选育出了新的菌种K6,并以K6为菌源 ,利用柠檬酸生产过程中的主要副产物菌渣和中和滤液 (废糖水 )为原料生产蛋白饲料 ,经处理后的废糖水完全达到了治污排放标准。     

柠檬酸生产菌D_(353)的选育

为了进一步提高柠檬酸的生产水平,我们开展了新菌株的选育和发酵条件的研究,现将结果简报如下。     

玉米粉原料的柠檬酸发酵初步研究

以玉米粉为原料进行柠檬酸发酵,控制玉米粉液化的ＰＨ６．０－６．４液化时间６０ｍｉｎ和蛋白质含量０．４％－０．６％,发酵产酸可达１７％,同时还探索了液化滤液、滤渣酸败的防腐措施。     

胶质芽孢杆菌HM8841紫外线诱变育种研究

以胶质芽孢杆菌HM8841作为出发菌株,通过紫外线诱变和突变菌株性能测定,选育出3株适合生产发酵的优良菌种。与出发菌株相比,突变株具有缩短发酵周期,提高发酵水平,增强芽孢抗逆性能等特点。     

~（60）Co－γ射线诱变柠檬酸产生菌黑曲霉Co9－6的研究

本试验采用￣（６０）Ｃｏ－γ射线对柠檬酸产生菌黑曲霉Ｃｏ９－６进行辐射,经两次处理后选育出Ｌ１２１７和Ｌ８０１两株优良柠檬酸产生菌。中试结果表明菌株Ｌ１２１７较Ｌ８０１更优：产酸率较菌株Ｃｏ９－６提高１７．６％、发酵周期缩短１３．４％、对糖转化率提高１３．３％。     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。     

植酸钠对黑曲霉柠檬酸发酵产酸的促进效应

研究了植酸钠对黑曲霉柠檬酸发酵产酸的促进效应。在葡萄糖全合成培养基中添加１％的植酸钠,可使产酸比对照提高２．４倍;在薯粉、玉米粉等天然培养基中添加１％植酸钠,柠檬酸产量分别提高１．７倍和１．３倍。酶活性测定分析表明,植酸钠对柠檬酸代谢途径中的几种关键酶的活性有影响。