蔗糖及甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的研究.pdf

1、本文根據(jù)育種理論，對現(xiàn)有菌株進行紫外誘變，選育出適合蔗糖和甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的菌株。重點對發(fā)酵液組分的測定、菌種的誘變選育、突變菌株的種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基以及培養(yǎng)條件、甘蔗糖蜜的處理方法進行了研究。 1．米根霉發(fā)酵生成乳酸的發(fā)酵過程中，還會生成諸如蘋果酸、富馬酸等副產(chǎn)物，所以研究快速、準(zhǔn)確的測定發(fā)酵液中的各個組分是非常必要的，這樣才可以及時、準(zhǔn)確的監(jiān)控發(fā)酵過程，控制產(chǎn)品的質(zhì)量。本文研究了乳酸的高效液相色譜、頂空氣相色譜測

2、定乳酸的條件；以L-薄荷醇為衍生化試劑，研究了頂空氣相色譜分離乳酸對映體的條件。 2．以中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心提供的米根霉Rhizopus oryzae3038為出發(fā)菌株，以蔗糖為碳源，其產(chǎn)L-乳酸量為79.18g/L；甘蔗糖蜜為碳源，其產(chǎn)L-乳酸量為31.53 g/L。經(jīng)UV反復(fù)誘變處理，選育出適合蔗糖及甘蔗糖蜜的突變菌株，在蔗糖發(fā)酵培養(yǎng)基中產(chǎn)L-乳酸量為90.58g/L，比出發(fā)菌株提高了14％；在甘蔗糖蜜發(fā)酵培養(yǎng)基中

3、產(chǎn)L-乳酸量為52/16g/L，比出發(fā)菌株提高了65％。 3．運用正交設(shè)計理論確定了蔗糖發(fā)酵的最佳種子培養(yǎng)基和甘蔗糖蜜發(fā)酵的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基；運用響應(yīng)曲面法確定了蔗糖發(fā)酵的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基。采用單因素試驗法確定了種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)的培養(yǎng)條件。 (1)蔗糖發(fā)酵的最佳種子培養(yǎng)基為(g/L)：葡萄糖60.0，尿素2.0，KH2PO40.2,MgSO4·7H2O 0.25,ZnSO4·7H2O 0.008。最適培養(yǎng)條件為：30℃，轉(zhuǎn)

4、速為200r/min，裝液量為30mL/250mL三角瓶，一次性添加CaCO310.0g/L，用以調(diào)節(jié)pH值，種子培養(yǎng)時間12h；蔗糖搖瓶發(fā)酵的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為(g/L)：蔗糖150，尿素2.2,KH2PO4 0.6，MgSO4·7H2O 0.25,ZnSO4·7H2O 0.008，每瓶加蔗渣1.5g；最適發(fā)酵培養(yǎng)條件為：30℃，轉(zhuǎn)速為200r/min，裝液量為50mL/250mL三角瓶，添加CACO370.0g/L(外加)，用以調(diào)節(jié)發(fā)

5、酵液的pH值，接種量為10％。在最適條件下，突變菌株的搖瓶發(fā)酵L-乳酸的累積量可以達到114.97g/L。 (2)甘蔗糖蜜發(fā)酵最佳種子培養(yǎng)基為：初始糖濃度為50.0g/L的甘蔗糖蜜，NH4NO30.4g/L，ZnSO4·7H2O 0.008g/L。培養(yǎng)條件為：30℃，轉(zhuǎn)速為200r/min，裝液量為30mL/250mL三角瓶，一次性添加CaCO310.0g/L，用以調(diào)節(jié)pH值，種子培養(yǎng)時間12h；甘蔗糖蜜發(fā)酵培養(yǎng)基為：初始糖濃度

6、為80.0g/L的甘蔗糖蜜，NH4NO30.6g/L，ZnSO4·7H2O 0.008g/L，每瓶加蔗渣1.5g。最適發(fā)酵培養(yǎng)條件為：30℃，轉(zhuǎn)速為200r/min，裝液量為50mL/250mL三角瓶，CaCO370.0g/L(外加)，用以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值，接種量為10％。在最適條件下，突變菌株的搖瓶發(fā)酵L-乳酸的累積量可以達到69.76g/L。 4．因為甘蔗糖蜜成分復(fù)雜，雜質(zhì)含量較高，有些有害的物質(zhì)可以抑制米根霉發(fā)酵生產(chǎn)L-