微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)分批发酵模型的建立

在本文中，以本实验优化好的工艺条件，建立了关于微生物谷氨酰胺转胺酶分批发酵的数学模型方程细胞生长的动力学方程、产物合成的动力学方程和底物消耗的动力学方程。并对所建立的动力学方程进行了生物统计分析，结果表明所建立的模型具有一定的可信度。     

利用甜高粱秸秆汁产单细胞蛋白的分批补料发酵研究

本文以甜高粱秸秆汁为主要的发酵原料,对热带假丝酵母SG-1在15-L罐上产单细胞蛋白(SCP)的分批补料发酵过程进行研究。首先对分批发酵模式下的菌体代谢过程变化进行研究。研究发现,接种后菌体快速进入繁殖阶段,但是总糖在12 h处于耗竭状态,使得菌体量和SCP产量过早的在18 h就达到峰值。基于此,在15-L罐上建立了热带假丝酵母SG-1产SCP的分批补料发酵模式。结果表明:菌体代谢因基质的补加而得到进一步的延续,放罐时(42 h)其菌体干重和SCP产量分别达19.86 g/L和9.93 g/L,显著高于分批发酵模式的10.45 g/L和4.70 g/L。     

丙酸杆菌代谢物摇瓶补料分批发酵条件研究

【目的】初步研究1株薛氏丙酸杆菌(Propionibacterium.shermanii)代谢物在摇瓶补料分批发酵中的最适碳源、氮源及其用量,旨在为丙酸杆菌工业化生产提供参考。【方法】在摇瓶分批发酵条件下,以丙酸杆菌对恶臭假单胞菌(Pseudomonas.pudia)的抑菌活性为检测指标,以未补加碳氮源处理为对照,从发酵第4~7天,每隔24 h补加1次不同质量浓度的复合碳源（m(乳酸钠)∶m(葡萄糖)=3∶1）、不同氮源（胰蛋白胨、酵母粉、牛肉膏）,每天取样检测发酵液的抑菌活性,最后对获得最佳补料条件进行验证,在此基础上确定补料时间。【结果】从发酵第4天开始每隔24 h补加1次3 g/L复合碳源和2 g/L酵母粉时,丙酸杆菌代谢物对恶臭假单胞菌抑菌活性在第8 d最高,为33.47 AU/mL,显著高于对照组22.48 AU/mL（P＜0.05);每隔24 h补料1次与每隔12 h补料1次,对提高抑菌活性的影响不大。【结论】在分批发酵过程中每隔24 h补加1次3 g/L复合碳源、2 g/L酵母粉,可以明显提高丙酸杆菌代谢物对恶臭假单胞菌的抑菌活性。     

透明质酸分批发酵的动力学模型

以淀粉的葡萄糖水解液为碳源,采用自行筛选并诱变后得到的兽疫链球菌变异菌株发酵生产透明质酸.以统计热力学和微生物动力学模型为基础,建立了描述菌体生长、产物生成和基质消耗整个发酵过程的动力学模型,并确定了模型参数.结果表明,模型计算值与实际的试验值拟合较好,说明该模型可以较好地描述该菌株在正常条件下利用淀粉的葡萄糖水解液发酵生产透明质酸的生产过程.     

生防枯草芽孢杆菌B579补料分批发酵工艺优化

本论文对生防枯草芽孢杆菌B579补料分批发酵工艺进行了优化,提高了菌体浓度和最终芽孢浓度,为生防菌剂的大规模生产奠定了基础.为获得较高的最终芽孢浓度,分别优化了葡萄糖补加时机、浓度控制范围以及发酵过程pH.利用7L发酵罐,当葡萄糖浓度降至3.0g/L时开始连续补加葡萄糖至3.0-6.0 g/L,发酵过程控制pH为7.0,培养24h菌体浓度达到3.9×1010CFU/mL,继续培养至40h芽孢浓度达到2.8×1010 CFU/mL,分别是分批发酵的7.5倍和7倍.发酵过程葡萄糖浓度对菌体生长和芽孢形成有较大影响,过高的葡萄糖浓度会抑制芽孢的生成,发酵过程控制合适的葡萄糖浓度有利于菌体浓度和芽孢浓度的提高.     

冬虫夏草菌分批发酵动力学模型的研究

[目的]建立冬虫夏草菌分批发酵动力学模型。[方法]利用7 L机械搅拌式发酵罐对冬虫夏草菌进行分批培养,对菌体、胞外产物和底物的代谢过程进行分析。基于Logistic方程以及Luedeking-Piret方程等,通过1stOpt软件对试验数据进行非线性拟合及相关参数求解,建立菌体生长、胞外虫草酸(D-甘露醇)合成及糖消耗的发酵动力学模型。[结果]经拟合得到的模型参数估算值基本符合发酵规律,3项模型联立拟合R^2为0.986 5,菌体、产物和底物拟合曲线R^2分别为0.971 9、0.988 0和0.991 7。[结论]模型拟合良好,能够反映冬虫夏草菌发酵动力学特性。     

Establishment of Kinetics Models for Batch Fermentation Process of β-mannase with Bacillus licheniformis HDYM-04

In order to improve the yield of β-mannase and to investigate the rules of fermentation production, a high-yield β-mannase producing strain, Bacillus licheniformis HDYM-04, was used to investigate the kinetics models based on the optimal fermentation conditions： HDYM-04 strain was fermented at 37℃ for 30 h with agitation speed at 300 r/min and aeration rate at 3 L/min in a 5 L fermenter, the initial addition amount of konjac flour was 2%（w/v）, the initial pH of medium was 8.0, and the inoculum concentration was 6.7%（v/v）. Three batch fermentation kinetic models were established （cell growth kinetic model, substrate consumption kinetic model, product formation kinetic model） bases on Logistic and Luedeking-Piret equations. To be specific, cell growth kinetic model was dX/dt =0.431X （1- X/ 15.522 ）, substrate consumption kinetic model was -ds/dt =1.11 dX/dt ＋0.000 2 dP/dt ＋0.000 8X, and product formation kinetic model was dP/dt=133.1 dX ＋222.87X. The correlation coefficients R^2 of the three equations were 0.990 21, 0.989 08 and 0.988 12, respectively, which indicated a good correlation between experimental values and models. Therefore, the three equations could be used to describe the processes of cell growth, enzyme synthesis and substrate consumption during batch fermentation using B. licheniformis strain HDYM-04. The establishment of batch fermentation kinetic models （cell growth kinetic model, substrate depletion kinetic model, product formation kinetic model） could lay the theoretical foundation and provide practical reference for the applica- tion of HDYM-04 in fermentation industry.     

1株耐盐枯草芽孢杆菌TGBio-1433发酵工艺优化

对1株耐盐枯草芽孢杆菌TGBio-1433培养基、培养条件进行了优化;为了获得更高的菌体浓度,还探索了枯草芽孢杆菌TGBio-1433补料分批发酵工艺。试验结果表明,最优培养基为:玉米粉10 g/L、豆粕粉20 g/L、葡萄糖15g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉膏5 g/L、MgSO_41 g/L、CaCO_37 g/L。最优培养条件为:起始pH 7.0⁷.5,发酵温度35℃,培养时间187.5,发酵温度35℃,培养时间18²0 h,接种量5%补料分批发酵工艺为:发酵16 h后,一次性补加碳、氮源(葡萄糖∶蛋白胨∶牛肉膏=3∶3∶1)总量的15%。枯草芽孢杆菌TGBio-1433发酵液活菌数由最初的24.2×1020 h,接种量5%补料分批发酵工艺为:发酵16 h后,一次性补加碳、氮源(葡萄糖∶蛋白胨∶牛肉膏=3∶3∶1)总量的15%。枯草芽孢杆菌TGBio-1433发酵液活菌数由最初的24.2×10⁸cfu/m L提高到136.1×108cfu/m L提高到136.1×10⁸cfu/m L。     

1株耐盐枯草芽孢杆菌TGBio-1433发酵工艺优化

对1株耐盐枯草芽孢杆菌TGBio-1433培养基、培养条件进行了优化;为了获得更高的菌体浓度,还探索了枯草芽孢杆菌TGBio-1433补料分批发酵工艺。试验结果表明,最优培养基为:玉米粉10 g/L、豆粕粉20 g/L、葡萄糖15g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉膏5 g/L、MgSO_41 g/L、CaCO_37 g/L。最优培养条件为:起始pH 7.0~7.5,发酵温度35℃,培养时间18~20 h,接种量5%补料分批发酵工艺为:发酵16 h后,一次性补加碳、氮源(葡萄糖∶蛋白胨∶牛肉膏=3∶3∶1)总量的15%。枯草芽孢杆菌TGBio-1433发酵液活菌数由最初的24.2×10~8cfu/m L提高到136.1×10~8cfu/m L。     

生防菌枯草芽孢杆菌BS-5在3L发酵罐中的发酵工艺优化

为了提高生防菌枯草芽孢杆菌BS-5液体发酵的生物量,在3L发酵罐中进行了分批发酵和补料发酵试验。在分批发酵中,将氮源物质豆粕浓度由2％提高到4％之后,生物量由4.8×10^9cfu／ml提高到8.2×10^9cfu／ml。在分批补料发酵中,采取分批多次补糖策略。初糖浓度为20g／L,当糖浓度在10g／L以下时,补加葡萄糖（每次补加量为20g／L）,共补加两次,生物量提高到2.8×10^10cfu／ml。