L-乳酸产生菌的太空诱变及发酵条件的研究

论文摘要

本论文对L-乳酸生产菌的太空诱变育种、发酵罐发酵条件及玉米芯的水解条件进行了研究。本研究主要包括三个方面的内容:1 L-乳酸生产菌的太空诱变本研究利用太空诱变育种技术对木糖发酵产L-乳酸的野生菌株进行了诱变,通过富集、平板筛选、液体发酵筛选、遗传稳定性试验最终得到一株正向突变菌株Lt-s。该菌株在5L发酵罐水平上,以8%的木糖为底物,48℃发酵48h后L-乳酸产量达到了70.0g/L,糖酸转化率为87.0%,L-乳酸产量较出发菌株提高约12.0%。该菌株的获得为利用木质纤维素生产L-乳酸奠定了一定基础。2诱变菌Lt-s利用木糖生产L-乳酸发酵条件的研究通过单因素和三因素二次正交旋转组合试验,对发酵罐发酵条件进行了试验研究。使用DPS数据处理平台和Origin6.0软件进行数据分析和作图,研究了菌种生长因素和发酵条件因素对L-乳酸产量的影响。试验结果表明:较优的发酵条件为发酵液pH值为6.3,发酵温度45℃,种子液的初始pH值7.0,接种量10%,发酵罐的搅拌速度120 r/min,发酵时间48 h,其对应L-乳酸产量为71.40g/L,转化率为89.25%。3诱变菌Lt-s利用玉米芯酸水解液生产L-乳酸的条件研究通过单因素和正交试验,对玉米芯水解条件因素进行试验研究。试验结果表明:影响木糖产量的主次顺序为水解时间＞磷酸浓度＞固液比＞水解温度;最佳水解条件组合为:水解时间300 min,磷酸浓度4%,水解温度120℃,固液比1:8;乳酸杆菌Lt-s发酵最佳条件水解的玉米芯水解液,48h后L-乳酸的产量达到了62.58g/L,糖酸转化率为78.23%.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 乳酸的结构、性质、应用现状
• 1.1 乳酸的结构和性质
• 1.2 乳酸的应用现状
• 2 乳酸的生产方法
• 2.1 化学合成法
• 2.2 酶法
• 2.3 发酵法
• 2.4 乳酸生成方法的比较
• 3 细菌发酵法生产L-乳酸的研究现状及进展
• 3.1 主要生产原料
• 3.2 木糖发酵生产L-乳酸的主要原理
• 3.3 主要细菌
• 3.4 主要发酵工艺
• 3.5 细菌发酵生产L-乳酸国内外研究现状
• 3.6 乳酸生产现状
• 4 发酵法生产L-乳酸研究中存在的问题及展望
• 4.1 发酵法生产L-乳酸过程中存在的主要问题
• 4.2 未来展望
• 5 本课题的研究意义和内容
• 5.1 研究意义
• 5.2 研究内容
• 第二章 利用木糖生产L-乳酸高产菌太空诱变育种
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 分析方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 出发菌株选择结果
• 2.2 菌种初筛结果
• 2.3 菌种复筛结果
• 2.4 遗传稳定性试验结果
• 2.5 发酵罐发酵试验
• 3 结论
• 第三章 诱变菌Lt-s利用木糖生产L-乳酸发酵条件的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 分析方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 菌种生长曲线
• 2.2 发酵pH值对L-乳酸发酵的影响
• 2.3 发酵温度对L-乳酸发酵的影响
• 2.4 种子液的pH值对L-乳酸发酵的影响
• 2.5 接种量对L-乳酸发酵的影响
• 2.6 发酵罐搅拌速度对L-乳酸发酵的影响
• 2.7 发酵时间对L-乳酸发酵的影响
• 2.8 木糖浓度对L-乳酸发酵的影响
• 2.9 响应面优化发酵条件
• 3 本章小结
• 第四章 诱变菌Lt-s利用玉米芯酸水解液生产L-乳酸的条件研究
• 1材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 仪器与药品
• 1.3 计算方法
• 1.4 试验方法
• 1.5 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 粒度对玉米芯水解的影响
• 2.2 磷酸浓度对玉米芯水解的影响
• 2.3 水解时间对玉米芯水解的影响
• 2.4 水解温度对玉米芯水解的影响
• 2.5 固液比对玉米芯水解的影响
• 2.6 四因素三水平试验设计结果
• 2.7 水解结果
• 3 玉米芯L-乳酸发酵
• 3.1 玉米芯L-乳酸发酵结果
• 3.2 玉米芯L-乳酸发酵过程曲线
• 4 结论
• 本文主要结论
• 问题展望和创新点
• 1 创新点
• 2 问题展望
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 致谢
• 作者简历