【摘 要】
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开展L-乳酸高产菌株的选育以及发酵工艺的研究对于有效利用再生资源,推动聚乳酸产业的发展,增加农产品的附加值,实现农业与现代工业的结合具有重大的意义。本文在实验室规模
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开展L-乳酸高产菌株的选育以及发酵工艺的研究对于有效利用再生资源,推动聚乳酸产业的发展,增加农产品的附加值,实现农业与现代工业的结合具有重大的意义。本文在实验室规模上以鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus MEE539)为原始菌株,对L-乳酸高产菌的选育和发酵过程进行了较为系统的研究。首先,应用紫外线与亚硝基胍两种诱变方法获得用于基因组改组的出发菌株。考察了影响原生质体形成和再生的因素。首次应用基因组改组技术选育出耐糖性强和产酸量高的双表型突变的优良鼠李糖乳杆菌F2-2。其次,确定了乳酸发酵的种龄、接种量、中和剂以及摇瓶中中和剂的浓度。通过单因素实验、Plackett-Burman设计和中心组合实验对培养基的成分进行了筛选和优化。以廉价的玉米浆作为氮源配合少量糖蜜、硫酸锰和土温完全替代了培养基中昂贵的酵母提取物,并且还提高了乳酸菌的生产性能。同时,确定了乳酸最适发酵温度和pH。最后,在30L发酵罐中建立了基因组改组菌株F2-2的乳酸发酵的动力学模型,并利用控糖流加和指数流加的方法建立了补料分批发酵工艺,为工业化生产奠定了基础。
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