学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

耐高温高产乳酸菌的选育及乳酸发酵新工艺研究

作 者: 曾翔
导 师: 鲁明波;余龙江
学 校: 华中科技大学
专 业: 生物化工
关键词: 耐高温高产乳酸菌 L-乳酸 固定化发酵 数学建模 扩张床吸附
分类号: TQ921.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 33次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


L-乳酸作为一种重要的有机酸,广泛应用于医药、食品和化工领域,作为合成可生物降解新材料—聚乳酸(PLA)的主要原料,L-乳酸有着广泛的应用前景。目前存在着发酵周期较长产率较低、发酵过程能耗较大等问题,导致L-乳酸生产成本居高不下,成为制约L-乳酸产业发展的瓶颈。为了解决以上问题,本研究从耐高温高产乳酸菌的选育、发酵过程控制分析以及新的乳酸在线分离工艺的设计等方面着手,力争从多角度降低L-乳酸发酵的生产成本。(1)以实验室保存的一株高光学纯度的鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus HG09为出发菌株,对其进行紫外线诱变,结合恒化器筛选的方法,提高了正向突变株的筛选效率;最终得到一株耐高温高产乳酸菌,在50℃下发酵48h,乳酸产量达到84.6±1.8 g/L,较出发菌株提高92.7%,产率达到1.76±0.04 g/(L·h);在经过单因子优化后,发现在42℃下,以150 g/L初糖、8%为接种量、pH 5.8的条件下进行发酵,最终产量达到136±1.2 g/L乳酸,产率达到3.6±0.03 g/(L·h),较出发菌株提高了80%。(2)根据文献报道的固定化方法,对固定化乳酸菌的发酵进行了研究; 7%聚乙烯醇(PVA)、1.5%海藻酸钠混合液与饱和硼酸、2%氯化钙混合液进行反应时,能够得到强度高、传质好的固定化胶体颗粒。该方法制作固定化乳酸菌的乳酸发酵产量与产率与游离菌发酵相当,且可以长时间重复使用。对固定化乳酸菌的连续发酵进行了研究,建立了数学拟合模型,用Matlab对曲线进行分析,得到了一些乳酸发酵过程中的重要参数;根据参数与建立的数学模型,分析了乳酸根与葡萄糖对乳酸发酵过程的影响,最终提出了优化的控制条件。(3)首次将扩张床同有机酸的发酵结合起来,实现了乳酸的在线分离工艺;通过此种工艺并结合补料发酵,乳酸最终产量达到200±2.3 g/L,转化率达到91.8±1.1%,产率达到4.4±0.05 g/(L·h),较批式发酵提高109.6%,较补料批式发酵提高57.1%。同时在很大程度上解决了钙盐法发酵中的污染问题,产品的收率亦可达到85%~99%,较传统的钙盐法发酵(40%~45%收率)有显著提高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪 论  9-19
  1.1 L-乳酸的性质和用途  9-11
  1.2 国内外研究进展  11-16
  1.3 本研究的主要内容  16-19
2 耐高温高产乳酸菌的选育  19-35
  2.1 引言  19-20
  2.2 材料与方法  20-23
  2.3 结果与讨论  23-34
  2.4 本章小结  34-35
3 固定化乳酸菌发酵及发酵动力学研究  35-50
  3.1 引言  35-36
  3.2 材料与方法  36-39
  3.3 结果与讨论  39-49
  3.4 本章小结  49-50
4 扩张床与发酵耦合在线分离乳酸  50-62
  4.1 引言  50-51
  4.2 材料与方法  51-55
  4.3 实验结果  55-61
  4.4 本章小结  61-62
5 结论与展望  62-64
  5.1 主要结论  62
  5.2 展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-71
附录 攻读学位期间发表论文  71-72
程序  72-73

相似论文

  1. 生物医用OCS/PLLA复合膜的制备与性能表征,R318.08
  2. 添加乳酸菌和米糠对水稻秸青贮品质动态变化的影响,S816.53
  3. 恩诺沙星缓释制剂的制备及其药物动力学研究,R96
  4. 数学建模在高中数学教学中的实践与探索,G633.6
  5. 大豆胚芽异黄酮的乳酸菌转化及其咀嚼片的研制,TS214.2
  6. 低分子量聚乳酸包膜尿素的研制与缓释性能评价,S145.6
  7. 黄芩与乳酸菌对肉鸡生长性能和回盲肠微生物菌群影响的研究,S831.5
  8. 板球系统的控制算法研究,TP13
  9. 环流MBR处理头孢菌素中间体废水的运行效果及影响因素,X787
  10. 固定化乳酸菌发酵产L-乳酸的研究与应用,TQ921.3
  11. 乳酸菌DM9054、DM9057的安全性评价,R371
  12. 发酵香肠工艺研究,TS251.65
  13. 腊鱼中优势乳酸菌的分离、鉴定及直投式生产工艺研究,TS254.4
  14. 清胰Ⅱ号制剂对SAP大鼠肠粘膜屏障功能保护作用的实验研究,R657.51
  15. 乳酸杆菌DM9811肽聚糖的分离提取及免疫活性的研究,R392
  16. 抑制糖皮质激素受体(GR)表达建立肾阳虚小鼠模型,R-332
  17. 重症创伤患者血乳酸的动态监测及连续血流动力学监测对预后评价的意义,R641
  18. 贝伐单抗-PLGA缓释微球兔眼玻璃体腔注射的药代动力学及药物分布研究,R96
  19. 牛凝乳酶原基因的定点突变与酶性质研究,Q814
  20. 无机填料改性聚乳酸的研究,TQ320.1
  21. 无机及无机—有机杂化Zn类催化剂及其催化L-丙交酯的开环聚合制备L-聚乳酸的应用研究,O631.3

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 发酵法制有机酸 > 乳酸
© 2012 www.xueweilunwen.com