论文部分内容阅读
可得然胶是一种水不溶性的胞外多糖，是由细菌在氮源限制的条件下合成产生的。因其理化性质特殊，所以应用范围十分广泛，并具有相当大的市场潜力。但可得然胶的核心生产技术，则完全被国外大公司所掌握。本论文的研究目的就是为了在国内实现可得然胶的工业化大生产，提升国内产品的市场竞争力。本论文的主要研究内容如下：1.利用单因素实验，得出可得然胶发酵培养基的基本成分，即蔗糖、MgSO4、玉米浆、(NH4)2HPO4、KH2PO4、CaCO3。通过Plackett-Burman试验进行重要因素筛选，得出影响可得然胶产量的主要因素为：蔗糖、(NH4)2HPO4、MgSO4和玉米浆。先利用最陡爬坡实验来快速寻找到响应区域，然后再通过Box-Behnken实验设计以及响应面法对结果进行分析优化，最终得到的最佳发酵培养基配比为：蔗糖61g/L、MgSO41g/L、玉米浆2.5g/L、(NH4)2HPO42.4g/L、KH2PO41.4g/L、CaCO31.4g/L。发酵结果（47.73g/L）与优化之前（35.2g/L）的可得然胶产量进行比较，优化后的产量提高了35.6％。再通过单因素实验对可得然胶的发酵条件进行优化。优化后的培养条件为：温度30℃，转速200r/min，接种量5%，装液量80ml/500ml，初始pH值7.0，发酵时间5d。2.选用流加NaOH的发酵形式，控制发酵过程当中的pH值，代替原先添加CaCO3的发酵方式。生物量达到2.1g/L，多糖得率达到48g/L，发酵液的凝胶强度达到2700g/cm2，终产物的凝胶强度达到875g/cm2。提高了多糖得率和质量，降低了企业的生产成本，大幅提高了企业的产品竞争力。3.从5L全自动发酵罐，再到1m3发酵罐，发酵情况不断地向好的方向发展。以此为基础，利用10m3发酵罐进行可得然胶的发酵生产，最终发酵液的得率达到了52g/L，发酵时间缩短为66hr。充分地说明了可得然胶进行大规模地工业化生产是完全可行的。