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利用肠膜明串珠菌发酵合成葡聚糖及动力学研究

作　者: 董智芳
导　师: 廖安平
学　校: 广西民族大学
专　业: 应用化学
关键词: 葡聚糖肠膜明串珠菌发酵动力学方程
分类号: TQ929.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

葡聚糖是由葡萄糖脱水而成的多糖,广泛的应用于医药、食品和石油等行业。工业上葡聚糖生产是蔗糖为底物,以肠膜明串珠菌为转化菌生物生物合成。本文研究了肠膜明串珠菌20074、21724和21725的培养条件,实验结果表明,在相同的培养基中,肠膜明串珠菌21724和21725的生长相当,两者远远好于肠膜明串珠菌20074。肠膜明串珠菌21724的最佳生长条件为初始蔗糖浓度为130g/L,培养基初始pH为7.2,培养温度为25℃,摇床转速为150r/min;而肠膜明串珠菌21725的最佳生长培养基初始pH为7.0,其他条件与肠膜明串珠菌21724相同。三种菌种的发酵过程研究表明,肠膜明串珠菌21725为转化菌获得的葡聚糖产率最高。在选定的发酵条件下,即菌种经扩大培养18h后,以10%的接种量接入蔗糖含量为15%发酵培养基,培养基初始PH值为7.0,25℃的恒温摇床150r/min培养24h,葡聚糖产率为88%。研究了液相色谱法分析发酵液中的蔗糖浓度,测试条件为:以80%乙腈作流动相,流动相流速1.0ml·min-1,进样量20μL,柱温30.0℃,检测器温度40.0℃。以肠膜明串珠菌21725为转化菌,研究了葡聚糖发酵过程的动力学,获得的菌体生长动力学方程为,产物生成动力学方程为CXCX

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-20
  1.1 引言  8-12
    1.1.1 葡聚糖  8-10
    1.1.2 葡聚糖的性质  10
    1.1.3 葡聚糖的应用  10-12
  1.2 葡聚糖发酵工艺研究及进展  12-18
    1.2.1 肠膜明串珠菌  12-13
    1.2.2 葡聚糖合成机理  13-16
    1.2.3 葡聚糖的发酵工艺研究  16-18
    1.2.4 右旋糖酐的废液处理  18
  1.3 项目研究的选题依据、研究内容及意义  18-20
2 葡聚糖发酵菌株的选择与培养  20-29
  2.1 引言  20
  2.2 主要设备与材料  20-21
    2.2.1 主要设备  20-21
    2.2.2 实验药品及材料  21
  2.3 实验方法  21-22
    2.3.1 培养基的配制  21
    2.3.2 菌种活化及保存  21-22
    2.3.3 菌株选择  22
  2.4 结果与讨论  22-29
    2.4.1 肠膜明串珠菌的限制性基质的确定  22-24
    2.4.2 不同蔗糖含量对细菌生长的影响  24-25
    2.4.3 不同pH 对细菌生长的影响  25-26
    2.4.4 不同温度对细菌生长的影响  26-27
    2.4.5 不同转速对细菌生长的影响  27-29
3 发酵液中蔗糖含量的测定  29-37
  3.1 引言  29
  3.2 实验仪器设备与试剂  29-30
    3.2.1 实验仪器设备  29-30
    3.2.2 实验试剂  30
  3.3 实验方法  30-31
    3.3.1 样品预处理  30
    3.3.2 色谱条件确定  30
    3.3.3 标准曲线绘制  30-31
  3.4 结果与讨论  31-36
    3.4.1 蔗糖样品的稀释剂选择  31
    3.4.2 柱温对色谱柱Sugar-D 分离的影响  31-32
    3.4.3 检测池温度对色谱柱Sugar-D 分离的影响  32-33
    3.4.4 蔗糖标准曲线的绘制  33
    3.4.5 蔗糖加标试验  33-34
    3.4.6 葡聚糖分子量标准曲线的绘制  34-36
  3.5 小结  36-37
4 葡聚糖发酵过程的研究  37-49
  4.1引言  37
  4.2仪器与试剂  37-38
    4.2.1 实验仪器  37-38
    4.2.2 实验试剂  38
  4.3实验材料与方法  38-39
    4.3.1 实验材料  38
    4.3.2 实验方法  38-39
  4.4 结果与讨论  39-48
    4.4.1 种龄对发酵过程的影响  39-40
    4.4.2 接种量影响  40
    4.4.3 培养基初始pH 值影响  40-41
    4.4.4 发酵温度影响  41-42
    4.4.5 发酵时间影响  42-43
    4.4.6 蔗糖浓度的影响  43-44
    4.4.7 发酵罐扩大培养  44-46
    4.4.8 肠膜明串珠菌21725 的发酵产物的结构表征  46-48
  4.5 小结  48-49
5 肠膜明串珠菌的动力学研究  49-56
  5.1 引言  49
  5.2 仪器与试剂  49-50
    5.2.1 实验仪器  49
    5.2.2 实验试剂  49-50
  5.3 实验材料与方法  50
    5.3.1 实验材料  50
    5.3.2 实验方法  50
  5.4 结果与讨论  50-55
    5.4.1 细菌生长动力学  51-53
    5.4.2 产物发酵合成动力学  53-54
    5.4.3 底物消耗动力学  54-55
  5.5 小结  55-56
6 结论  56-57
参考文献  57-62
符号说明  62-63
致谢  63-64
攻读学位论文期间发表的学术论文目录  64

利用肠膜明串珠菌发酵合成葡聚糖及动力学研究

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