蛋白核小球藻高密度高蛋白发酵工艺研究

试验旨在提高蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生物量和蛋白含量,对发酵配方和发酵工艺进行优化.采用Design-Expert 12 Perfect软件对复合碳源、氮源和维生素等13种因子进行Plackett-Burman筛选,得到显著效应因子为复合碳源(葡萄糖+淀粉,按2.5∶1.0的比例添加能够增加核蛋白小球藻发酵产量)、有机氮源(尿素)、维生素B12(VB12).对上述3个显著效应因子进行Box-Behnken试验设计,通过响应面分析获得最优添加量为复合碳源7.4 g/L、尿素8.8 g/L、VB120.4 g/L.经250 mL和1000 mL三角摇瓶培养基试验验证以及50 L发酵罐补料工艺验证,得出3个不同水平发酵的效果均高于对照组,藻体密度分别提高38.9%、31.1%、42.5%,蛋白浓度分别提高29.8%、31.0%、31.4%.研究表明,优化补料条件下,蛋白核小球藻50 L发酵罐OD680 nm值为0.929,干重91.64 g/L,蛋白含量达43%.