生物防腐剂纳他霉素发酵工艺的研究

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本论文对管碟法测定纳他霉素的各项参数进行了研究并量化控制。通过对纳他霉素产生菌褐黄孢链霉菌ATCC13326进行琼脂块法初筛和摇瓶复筛,选育出62号菌株作为高产菌。在严格控制种子质量的基础上,对摇瓶发酵工艺进行了优化。通过对5L自动罐分批发酵代谢过程的研究,确定采用间歇补料分批发酵法提高纳他霉素的产量。 通过对管碟法测量纳他霉素含量各项基本参数的确定,使纳他霉素含量与抑菌圈直径平方呈良好的线性关系。指示菌于29℃、170r/min条件下培养48h使指示菌液浓度达10~8个/mL。双层检测平板用φ90mm平皿,上、下层平板均用10mL培养基铺制,上层含10%的敏感菌。待测液的体积为70μl。29℃培养12h后检测抑菌圈大小。 利用琼脂块法对不同形态的单菌落进行初筛,进一步通过摇瓶复筛,筛选出性能稳定,产量较高的62号菌,单菌落形态孢子丰满,白色,草帽型,典型同心圆,边缘整齐。摇瓶中纳他霉素产量可达1g/L。 种子质量的控制:斜面孢子29℃培养5d,采用冰箱(4℃)保存时间不大于60d。接种孢子悬液浓度10~8个/mL。从种子转入发酵培养基时,最佳接种龄为24h—28h,接种量为2%。 通过单因素实验和正交实验,确定了最佳发酵培养基配方及发酵条件:葡萄糖4%,大豆蛋白胨1.95%,酵母粉0.45%,初始pH值7.5,以2%的接种量接种于装液量为70mL的500mL三角瓶中,29℃,转速200r/min,发酵96h。在此最佳工艺下发酵,纳他霉素产量可达1.5g/L。 通过对5L自动罐分批发酵代谢过程的分析,确定间歇补料分批发酵的流加工艺为:初始葡萄糖浓度40g/L,当葡萄糖浓度降至20g/L时开始补加50%葡萄糖,平均每隔6h补糖一次,葡糖糖的流加量控制在维持发酵液糖浓度为大约20g/L,在整个发酵过程中,葡萄糖总流加量为25g/L。最终使纳他霉素的产量提高到2.2g/L,提高了37%。还研究了控制pH值的5L自动罐间歇补料分批发酵,当pH值降至5.3以下时,用2mol/L的NaOH维持pH值在5.3—5.4范围内,直到发酵结束,使纳他霉素产量提高到2.4g/L。
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