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细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是微生物纤维素中最重要的一种,其中木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)所产的BC被广泛用于食品、医药、工业材料、造纸纺织、声学器材等领域。目前,主要以静置发酵法生产凝胶状细菌纤维素膜,但其占地面积大、易污染。本课题主要研究振荡发酵条件对木葡糖酸醋杆菌稳定菌株产颗粒状BC规则均匀度的影响,为生产外观新颖、均匀的细菌纤维素颗粒凝胶奠定基础;同时,对获得的发酵产物细菌纤维素颗粒凝胶的性能进行初步研究。研究结果如下:1.通过静置发酵筛选到61株纤维素产量高的菌株,其中18个菌株性能比较稳定,通过振荡发酵对18株菌进行复筛,得到6株在振荡条件下产颗粒状BC,其中Y15’不但静置发酵产纤维素能力强在振荡条件下所产颗粒也较多。2.通过单因素试验,分别对Y15’的发酵条件如椰子水添加量、C源种类、转速等进行研究,考察它们对Y15’生产的BC颗粒凝胶的影响。试验结果表明,椰子水添加量、C源浓度、淀粉添加量、转速、装液量对BC的规则度及颗粒直径、产量有较大影响。3.为得到数量多且产量高的规则均匀BC颗粒,以粒径为0.5~0.8cm的细菌纤维素颗粒产量为指标,采用响应面分析法对因素:椰子水添加量、C源浓度、混合C源中淀粉所占比率、转速、装液量进行优化。经中心组合试验得到的最优发酵条件为:添加28%(v/v)椰子水,10g/L混合C源(淀粉:蔗糖=13:12),3g/L (NH4)2SO4,0.5g/LMgSO4,0.7g/LKH2PO4,1g/LNaH2PO4配制发酵培养基;培养基的初始pH4.5,分装58mL于100mL三角瓶中,接种3%(v/v)的种子液,在30℃,127r/min培养6d。此工艺条件下,0.5~0.8cm细菌纤维素颗粒产量达39.27g/100mL;方差分析结果显示转速、装液量及两者交互作用对0.5~0.8cm的BC颗粒凝胶产量有极显著影响。4.通过向培养基中添加可溶性淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉进行发酵试验,发现各种淀粉都利于成颗,为研究此作用的原因设计试验,据试验结果初步推测淀粉利于成颗的原因可能为淀粉增大了培养基粘度。5.研究颗粒状BC性能发现:颗粒状BC的持水力达99.5%,高于膜状细菌纤维素(98.8%);若向培养基中添加0.5g/L卡拉胶发酵可改善产生的BC颗粒凝胶保水性能;质构测定结果显示,在质构上,膜状BC与颗粒状BC在硬度和咀嚼度上未见显著差别,而培养基中添加不同增稠剂对其发酵所产的细菌纤维素颗粒的弹性、硬度、咀嚼度基本无影响。