固定化丙酸菌发酵生产丙酸

论文题目: 固定化丙酸菌发酵生产丙酸

论文类型: 硕士论文

论文专业: 发酵工程

作者: 梁慧珍

导师: 赵树欣

关键词: 固定化,丙酸菌,丙酸,发酵,底物,黄水

文献来源: 天津科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文对固定化丙酸菌发酵生产丙酸进行了研究。主要对固定化载体进行了选择,对固定化丙酸菌和游离丙酸菌性能进行了比较,对海藻酸钠为载体不同情况下产酸的影响、底物（葡萄糖和乳酸）对固定化丙酸菌产酸的影响、黄水为底物对固定化丙酸菌产酸的影响进行了研究,主要结果如下: 1.选取海藻酸钠,卡拉胶,琼脂三种材料作为研究对象,实验发现海藻酸钠作载体,操作简单,颗粒成型容易,通透性好,是固定化丙酸菌的理想载体。 2.海藻酸钠固定丙酸菌的最佳浓度为4%,固定海藻酸钠颗粒的CaCl2溶液浓度为2%,固定化颗粒的直径3.2～3.7mm为宜,固定化颗粒与发酵液之比（g/mL）3:10时有利于丙酸生成。固定化丙酸菌放入发酵液中储存比生理盐水中储存活性高。固定化细胞连续发酵22批次,65d可保持较好的稳定性。 3.比较了游离丙酸菌和固定化丙酸菌对不良环境的耐受力。结果表明固定化丙酸菌耐低pH值,适应温度范围广,耐丙酸能力也比游离丙酸菌强,说明菌体经固定化后对不良环境的耐受力明显提高。 4.分别以葡萄糖,乳酸为单一底物,葡萄糖和乳酸为混合底物时进行丙酸发酵,结果表明单一底物的最适浓度为40g/L,丙酸产量为13g/L。混合底物产酸量是20g/L,高于单一底物的产酸量,并且发酵过程中葡萄糖和乳酸同时被消耗,但乳酸的消耗速度比葡萄糖要快。实验表明混合底物更有利于丙酸菌发酵生产丙酸。 5.利用白酒厂的副产物-黄水为底物也可以发酵生成丙酸（黄水的主要成分是葡萄糖和乳酸）,丙酸产率为0.105g/L·h,而采用相同量的葡萄糖和乳酸的混合底物发酵时的丙酸产率为0.167g/L·h。说明黄水中的其它成分可能对固定化丙酸菌产酸具有抑制作用。

论文目录:

1 前言

1.1 丙酸的性质和用途

1.1.1 丙酸的性质

1.1.2 丙酸的用途

1.2 丙酸的生产方法

1.2.1 化学合成法

1.2.2 发酵法

1.3 丙酸发酵的生产菌种

1.4 发酵工艺

1.4.1 补料分批发酵

1.4.2 固定化细胞发酵

1.4.3 耦合发酵

1.5 丙酸的提取

1.6 丙酸的供需情况

1.6.1 国外生产和消费情况

1.6.2 国内丙酸生产及消费情况

1.7 固定化丙酸菌发酵的研究

1.7.1 固定化技术简介

1.7.2 海藻酸钠固定化丙酸菌的机理

1.7.3 固定化丙酸菌发酵技术研究进展

1.8 本论文研究的内容

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 菌种

2.1.2 主要试剂

2.1.3 培养基

2.1.4 实验仪器

2.2 方法

2.2.1 游离丙酸菌菌体浓度的测定

2.2.2 固定化细胞制备方法

2.2.3 有机酸(丙酸和乙酸)的测定

2.2.4 葡萄糖和乳酸的测定

2.2.5 活菌计数或染菌检测

2.2.6 PH值的测定

3 结果与讨论

3.1 用于固定化的丙酸菌菌体的制备

3.2 固定化载体的选择

3.2.1 最佳海藻酸钠浓度和氯化钙浓度的确定

3.2.2 最佳卡拉胶浓度和氯化钾浓度的确定

3.2.3 最佳琼脂浓度的确定

3.2.4 最佳载体的选择

3.3 海藻酸钠为载体不同条件下对产酸的影响

3.3.1 海藻酸钠浓度对固定化细胞的产酸影响

3.3.2 固定化颗粒重量与发酵液体积的比对发酵产酸的影响

3.3.3 固定化颗粒的大小对发酵产酸的影响

3.3.4 固定化丙酸菌储存稳定性

3.3.5 发酵液中添加 CaCL_2对固定化丙酸菌发酵的影响

3.3.6 固定化丙酸菌发酵中pH调节方式的影响

3.3.7 固定化丙酸菌的发酵稳定性

3.4 固定化丙酸菌和游离丙酸菌的性能比较

3.4.1 温度的影响

3.4.2 PH的影响

3.4.3 丙酸浓度的影响

3.5 底物对固定化丙酸菌的影响

3.5.1 葡萄糖为底物对丙酸菌发酵的影响

3.5.2 乳酸为底物对丙酸菌发酵的影响

3.5.3 乳酸和葡萄糖混合底物对丙酸菌发酵的影响

3.6 黄水为底物时丙酸菌的发酵情况

3.6.1 黄水为底物固定化丙酸菌发酵情况

3.6.2 模拟黄水的混合底物固定化丙酸菌发酵情况

3.6.3 黄水为底物游离丙酸菌发酵产酸情况

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 本论文创新点

4.3 展望

参考文献

致谢

已发表论文

发布时间: 2007-01-10

参考文献

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