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本文对拟干酪乳杆菌(Lactobacillus aracasei)发酵生产L,乳酸过程及其与氧化还原电位的关系进行了研究。
在高糖浓度批发酵过程中,通过改变不同的通气量(不通气、0.1 vvm、0.2 vvm、0.5vvm)确定0.1 vvm的通气量最有利于产生乳酸;再通过优化通气策略,在发酵0-15 h不通空气,15-50 h通0.1 vvm空气使得乳酸的产量比全程通0.1 vvm空气又提高了11.7%,同时乳酸产率也提高了16.2%。而后通过对胞内NAD+、NADH、乳酸脱氢酶和NADH氧化酶活性、以及发酵过程氧化还原电位(Oxidation-reduction potential potential,ORP)变化进行分析,阐述了通气影响乳酸发酵过程的机理。
对于以葡萄糖为限制性基质的拟干酪乳杆菌发酵乳酸恒化培养进行了研究,并建立了菌体生长、底物消耗和产物形成动力学模型,计算所得最大比生长速率μm为0.544 h-1,饱和常数K5为2.59g/l。同时,发现发酵液中的微量溶氧浓度是决定拟干酪乳杆菌单位生物量中NADH含量的关键因素,而胞内氧化还原状态变化趋势会对抗外界环境的氧化还原状态变化。
研究还表明,采用汽爆玉米秸秆酶解液进行乳酸发酵,不仅可以利用农业废弃物作为碳源,还可以在发酵过程中减少酵母膏和蛋白胨等昂贵氮源的使用,获得双重收益。