地衣芽孢桿菌合成生物絮凝劑發(fā)酵工藝優(yōu)化.pdf

1、生物絮凝劑不僅具有化學(xué)合成絮凝劑的絮凝特性，還具有微生物可降解性、無(wú)毒等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。降低生產(chǎn)成本、提高絮凝活性及產(chǎn)量是生物絮凝劑能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。
　　 本研究首先在搖瓶條件下對(duì)生物絮凝劑高產(chǎn)菌株Bacillus licheniformisCGMCC2876的培養(yǎng)條件進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行2L發(fā)酵罐的放大培養(yǎng)，建立了生物絮凝劑發(fā)酵工藝，進(jìn)而對(duì)生物絮凝劑的主要成分及物化特性進(jìn)行分析，最終成功在制糖生產(chǎn)線進(jìn)行了示范應(yīng)用。主要

2、研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　 1)利用單因素實(shí)驗(yàn)考察了不同培養(yǎng)時(shí)間、初始pH、溫度、接種量、碳源、氮源、金屬離子等對(duì)生物絮凝劑合成的影響，然后采用Plackett-Burman設(shè)計(jì)法和響應(yīng)面分析法對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基組成進(jìn)行優(yōu)化，確定了生物絮凝劑的最適發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:葡萄糖13.90 g/L，尿素2.67 g/L，MgSO40.048 g/L，酵母膏0.6 g/L，KH2PO45.6 g/L, K2HPO41.4 g/L, NaCl2

3、 g/L，初始pH7.2。在37℃,200 rpm培養(yǎng)56 h，發(fā)酵液絮凝活性可達(dá)2946 U/mL，比優(yōu)化前提高了129.4％，而發(fā)酵培養(yǎng)基成本比優(yōu)化前降低了46.30％。
　　 2)在2L發(fā)酵罐上進(jìn)行B.licheniformis放大培養(yǎng)和生物絮凝劑發(fā)酵工藝研究。固定轉(zhuǎn)速200 rpm、通氣量2 vvm、發(fā)酵68 h，菌體濃度最高為3.94，發(fā)酵液絮凝活性1010 U/mL;轉(zhuǎn)速與溶氧關(guān)聯(lián)，控制溶氧30％、通氣量2 vvm，

4、發(fā)酵44 h，菌體濃度最高達(dá)到7.39，絮凝活性最高達(dá)到2967 U/mL;控制溶氧60％、通氣量3 vvm，發(fā)酵16h菌體濃度最高達(dá)到7.224，而絮凝活性降低為1024 U/mL。可見(jiàn)，溶氧對(duì)于菌體生長(zhǎng)和生物絮凝劑的合成都有較大影響。
　　 3)利用有機(jī)溶劑沉淀法對(duì)生物絮凝劑進(jìn)行初步分離，經(jīng)鑒定其主要成分為多糖和蛋白，所占比例分別為56.7％和34.3％。生物絮凝劑的活性在100℃高溫處理會(huì)有一定的降低;酸性和中性環(huán)境更有利