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葡萄糖酸钠是一种在食品和医药等行业广泛使用的有机酸盐。培养基组分对黑曲霉菌种的生长及生理代谢具有重要影响,从而影响葡萄糖酸的产量。实验在摇瓶水平上利用响应面分析方法对原始培养基配方组分进行优化研究。结果表明：经过响应面优化后的摇瓶培养基组分浓度为葡萄糖240g/L、KH2PO40.02g/L、尿素0.15g/L、MgSO40.21g/L,在该条件下,葡萄糖酸钠的转化率为82.21%,与理论值83.08%接近,与初始培养条件下培养基组分葡萄糖200g/LKH2PO40.02g/L、尿素0.1g/L、MgSO40.2g/L,葡萄糖酸钠转化率75.25%相比,提高将近7%,纯度较高。本课题还系统研究了黑曲霉菌种利用底物葡萄糖发酵形成葡萄糖酸钠发酵过程中氧传递的影响,主要考察供氧水平和菌体形态对黑曲霉发酵形成葡萄糖酸钠的影响。实验结果表明：供氧水平对黑曲霉发酵形成葡萄糖酸钠过程中有显著影响,在初糖浓度为300g/L条件下,通气量维持0.8vvm不变,通过提高搅拌转速可以提高供氧水平,发酵时间由原来35.7h缩短至21.4h,产物得率由72.88%提高至87.24%；当保持搅拌转速300r/min不变,只改变通气量,不能有效提高供氧水平,发酵时间为30.5h,产物得率为80.76%;通气量和搅拌转速同时提高可以显著提高供氧水平,发酵时间由35.7h缩短为20.8h,产物得率从72.88%提高至88.47%。桨型组合固定功率条件下,供氧效果差异不大。菌体形态对黑曲霉发酵形成葡萄糖酸钠影响研究中,统计黑曲霉孢子萌发形成菌球数目,初步统计得到13个黑曲霉孢子可以萌发形成1个菌球。黑曲霉发酵形成葡萄糖酸钠中,HL-FY-13-04-Ⅱ菌种发酵周期34h,产物得率73.04%,比HL-FY-12-05-Ⅰ菌种发酵周期缩短4.5h,产物得率提高4.3%。HL-FY-13-04-Ⅱ菌种发酵过程菌球平均大小29997,而HL-FY-12-05-Ⅰ菌种菌球平均大小则较大为37416,在外界设备供氧一致条件下,由于HL-FY-13-04-Ⅱ菌种菌球小,氧在发酵液和菌体之间的传递加快,使得菌体利用氧的能力提高,耗糖速率加快,发酵时间缩短,葡萄糖酸钠产物得率升高。本课题的研究成果,能够为大规模工业化生产葡萄糖酸钠提供理论和实验依据。