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L-乳酸米根霉发酵条件优化研究

0引言L-乳酸主要用于食品工业、医药工业.此外,经聚合作用生成生物可降解塑料———聚L-乳酸,不仅能解决大量塑料造成的环境污染问题,而且能够利用可再生的资源,对于农副产品深加工及环境保护都具有重要的意义[1-4].乳酸作为食品添加剂在全世界年消耗量约为13~15万t,是仅次于柠檬酸的第二大食用有机酸.由于人体内含有L-乳酸脱氢酶,只能分解自身产生的或摄入的L-乳酸.因此,若过量食用D-乳酸或DL-乳酸会导致血液中富含D-乳酸,尿中会出现高酸度现象,引起代谢紊乱.世界卫生组织(WHO)提倡使用L-乳酸作为食品添加剂和内服药,取代目前普遍使用的DL-乳酸.此外,L-乳酸、L-乳酸盐及生成的聚L-乳酸制造生物降解塑料、绿色包装材料及农用薄膜,用以解决日益严重的环境污染问题,已引起全世界的广泛关注,应用前景非常广阔[2,5-7].米根霉发酵生产乳酸具有光学纯度高、营养需求简单、好氧发酵及产物容易提纯等优点,所以研究米根霉发酵生产L-乳酸...  (本文共6页) 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

米根霉半连续高强度发酵生产L-乳酸研究

L-乳酸是一种重要的有机酸,广泛应用于食品、医药、农业和化工中,利用L-乳酸制备的聚L-乳酸是一种新型的可生物降解材料。细菌发酵和真菌发酵是发酵生产L-乳酸的主要方法,其中米根霉具有营养要求简单、可进行同步糖化发酵、产酸光学纯度高等优点,是工业化生产最有潜力的菌株之一。但是,目前米根霉发酵生产L-乳酸仍然存在发酵强度低、原料利用率不高、菌体形态难以控制等问题。本文以米根霉AS3.819为生产菌株,以提高L-乳酸产率及发酵强度为主要目标,研究米根霉半连续高强度发酵产L-乳酸的关键技术。通过优化摇瓶发酵条件,进行米根霉菌丝球半连续发酵生产L-乳酸和罐发酵试验,建立其动力学模型,分析发酵中菌丝球的生长过程,并采用计算流体动力学(CFD)模拟技术对其发酵条件进行模拟优化。主要研究结论如下:(1)通过对种子培养条件及半连续发酵条件的优化,获得摇瓶中米根霉菌丝球半连续高强度发酵生产L-乳酸的控制模式:首批发酵中250 mL三角瓶装50 mL...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国酿造》2018年11期
中国酿造

米根霉发酵木薯淀粉产L-乳酸的工艺优化

L-乳酸是广泛应用于食品、医药、皮革、纺织等行业的食用有机酸和化学原料。由于L-型乳酸在人和哺乳动物体内能够直接参与代谢并被全部吸收[1],从人体营养以及代谢的角度来看,L-乳酸更受青睐。世界卫生组织(world healthorganization,WHO)建议使用L-乳酸含量较高的产品,尤其是生产婴幼儿营养食品应避免使用D-乳酸或D,L-乳酸[2-3]。发酵法生产L-乳酸常用的微生物主要有乳酸菌和根霉菌[4],采用米根霉(Rhizopus oryzae)发酵L-乳酸明显具有营养要求简单、发酵时间短、底物转化效率高、产物易回收等优点,目前国内多采用此方法生产L-乳酸,但存在发酵产率较低的缺点。BAI D M等[5]通过驯化改良的米根霉HZS6菌株发酵玉米芯水解液,提高了菌株对木糖和葡萄糖的利用率,L-乳酸浓度比驯化前提高1倍,达到65 g/L。米根霉在一定量氮源的高糖培养基中产生和分泌乳酸,其首选发酵底物为淀粉基原料,L-乳酸...  (本文共7页) 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

基于同步辐射软X射线诱变的产L-乳酸米根霉育种研究

L-乳酸是广泛应用于食品、医药等行业的重要有机酸,以其为原料制备的聚L-乳酸是一种生物相容性优良的新型可生物降解材料。米根霉发酵生产L-乳酸具有营养要求简单、产L-乳酸光学纯度高等优点。但目前用于发酵产L-乳酸的米根霉菌种普遍存在发酵强度低、发酵性能差等问题。辐射诱变是微生物菌种获得稳定、优良性状的重要方法,而同歩辐射软X射线覆盖了生命分子重要组成元素的碳、氮、氧的k吸收边波长,具有很好的生物学效应,是一种具有开发应用前景的微生物辐射诱变源。本文基于同步辐射软X射线诱变,依据米根霉产L-乳酸的代谢控制原理,以提高L-乳酸产量、增大发酵强度、改善发酵条件适应性为目标,针对米根霉的诱变方法与定向选育技术开展研究,采用代谢分析、基因突变检测、蛋白质组表达量差异分析等技术对其突变的机理进行探讨,主要研究结论如下:(1)在中国科技大学国家同步辐射实验室的软X射线辐照装置上,通过考察孢子吸附固定载体的材料、样品架载样量等因素,确定了适合米根...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁师范大学
辽宁师范大学

适于甘薯的米根霉L-乳酸高产菌株的选育及发酵条件优化

乳酸是工业领域中广泛应用的一种重要有机酸,L-乳酸及其衍生物在食品、医药、化工等领域中有着广泛的应用,高光学纯度L-乳酸具有较高的商业价值,其前景非常广阔。微生物发酵法可获得纯L-乳酸,其原料为小麦、玉米、甘薯之类的可再生的生物资源,成本较低,因此微生物发酵法生产L-乳酸有着重要意义。目前国内外发酵法生产L-乳酸的原料多为玉米和大米,甘薯作为原料发酵生产L-乳酸的研究较少,主要是由于甘薯淀粉多为支链淀粉,发酵的米根霉菌株转化率较低。但是甘薯与玉米、大米相比较,具有作物产量高,淀粉等糖类物质含量高以及抗逆境等优点。米根霉(Rhizopus Oryzae)是发酵生产高光学纯度的L-乳酸的主要菌株,其发酵产L-乳酸具有营养要求简单、产品光学纯度高等优点,但是也存在产量不高、副产物含量多等不足,因此其优良菌株的诱变选育具有一定的现实意义。本实验以米根霉(Rhizopus Oryzae)3.1179作为出发菌株,经紫外线、~(60)Coγ...  (本文共49页) 本文目录 | 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

玉米芯固定化米根霉直接深层发酵L-乳酸的研究

L-乳酸应用广泛,特别是近些年发现L-乳酸能聚合形成可生物降解的聚L-乳酸(PLA),而PLA有望在将来替代PVC、PP等各种无法生物降解的塑料,消除“白色污染”,为此发酵生产L-乳酸展现出巨大的应用前景。玉米芯是玉米加工工程中的废弃物,目前只有小部分用于培养食用菌、生产木糖、酿酒等,绝大部分是作为农家燃料直接烧掉,其利用价值有待于进一步开发。本文采用玉米芯作为部分替代碳源及载体固定化米根霉发酵L-乳酸,研究并优化其发酵工艺条件,探讨丝状真菌固定化发酵中菌丝及载体形态变化与产物积累的关系,为其工业化应用打下理论及实践基础,主要研究内容及结果如下:利用刚果红平板对实验室保藏的16株的米根霉乳酸高产株进行筛选,获得出发菌株R-1;紫外诱变菌株R-1,玉米芯为唯一碳源平板初筛获能利用玉米芯原料的突变株;建立并利用牛津杯玉米芯溴甲酚绿平板复筛方法(改良牛津杯法),定量筛选出能利用玉米芯的高产突变株R-1-4,经摇瓶产酸验证,改良牛津杯法...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>