黑曲霉產(chǎn)檸檬酸工藝條件的優(yōu)化

1、生物與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目 黑曲霉產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化黑曲霉產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 王一王一 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 生物工程生物工程 2012010302 班班 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 1201815076 課程名稱：課程名稱： 發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 李信義李信義 日日 期：期： 2013.6.2-2013.6.29 黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)檸檬酸工藝條件的優(yōu)化摘要：檸檬酸是生物體主要代謝產(chǎn)物之一，在自然界中分布很廣，主要存在于檸檬、柑橘、菠蘿、梅、李、梨、桃、無(wú)花果等果實(shí)中，尤以未成熟者含量居多。檸檬酸又名枸櫞酸,分子式為 C6H

2、8O7 ,物理性質(zhì)：無(wú)色透明或半透明晶體，或粒狀、微粒狀粉末，有強(qiáng)烈酸味，稍有澀味；極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大。化學(xué)性質(zhì)：從結(jié)構(gòu)上講檸檬酸是一種三羧酸類化合物，加熱至175C 時(shí)它會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳和水，剩余一些白色晶體。檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，有 3 個(gè) H+ 可以電離；加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。 同時(shí)檸檬酸，是重要的工業(yè)原料?？蓮闹参镌现刑崛?，也可由糖進(jìn)行發(fā)酵制得。本實(shí)驗(yàn)研究了不同接種量、溫度、PH、發(fā)酵有效體積、溶解氧對(duì)黑曲霉產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵的效率，已選出最適宜黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)酸的條件。關(guān)鍵詞：黑曲霉 檸檬酸 發(fā)酵條件 優(yōu)化Abstract：Citric a

3、cid is one of the main metabolites of the organism, is widely distributed in nature, mainly in lemon, orange, pineapple, peach, pear, plum, fig fruit, especially in the most immature content. citric acid or citric acid. Molecular formula is,physical properties: colorless transparent or translucent c

4、rystal, or 786OHCgranular, granular powder, although have strong sour, slightly astringent. Easily soluble in water, the solubility increases with the increasing of temperature. Chemical properties: citric acid from the structure is a kind of three carboxylic acid compounds, heated to 175C it will d

5、ecompose to produce carbon dioxide and water, the remaining number of white crystal. Citric acid is a strong organic acid, 3 Hionization; heating can be decomposed into a variety of products, reacts with the acid, alkali, glycerin etc. At the same time, citric acid, is an important industrial raw ma

6、terials. It can be extracted from plant materials, can also be prepared by sugar fermentation. The experimental study of different inoculation quantity, temperature, PH, dissolved oxygen, fermentation volume on the efficiency of citric acid fermentation of Aspergillus niter, has to choose the most s

7、uitable fermentation conditions of Aspergillus niter.Keywords：Aspergillus niter Citric acid Fermentation Conditions Optimization 目 錄1.綜述 .12.實(shí)驗(yàn)儀器藥品材料及分析方法 .12.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備.12.2 實(shí)驗(yàn)試劑及材料.12.3 菌株.12.4 分析方法.13.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) .23.1 培養(yǎng)基的制備.23.2 斜面種子和液體種子的制備.23.3 溫度對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響.23.4 溶解氧對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響.23.5 接種量對(duì)產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵的影響.23.6 發(fā)酵液有效

8、體積對(duì)產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵的影響.33.7 初始 PH 值對(duì)產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵的影響.3 3.8 檸檬酸的測(cè)定.34.結(jié)果與分析 .34.1 不同初始 PH 的檸檬酸產(chǎn)率.34.2 不同接種量的檸檬酸產(chǎn)率.44.3 不同溫度的產(chǎn)檸檬酸率.54.4 不同發(fā)酵液有效體積的產(chǎn)檸檬酸率.64.5 不同溶氧的產(chǎn)檸檬酸率.7 4.6 正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果.75.結(jié)論與展望 .8 5.1 結(jié)論.8 5.2 展望.86.參考文獻(xiàn) .87.感受 .901.綜述 檸檬酸（citric acid）又名枸櫞酸。檸檬酸是生物有機(jī)體三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物之一，廣泛存在于自然界各種生物體中，特別是在檸檬、柑橘、菠蘿、李、梅、桃等果實(shí)中含量較

9、高，某些植物的葉子如煙葉，以及動(dòng)物的肌肉、唾液中也含有檸檬酸。檸檬酸是現(xiàn)在以生物化學(xué)方法生產(chǎn)產(chǎn)量最大的有機(jī)酸，也是世界上應(yīng)用最廣泛的有機(jī)酸。因其無(wú)毒、具有溫和爽快的酸味，水溶性好、酸味適度、易被吸收和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，占食品酸味劑用量的 60以上。主要被用作酸味劑（與檸檬酸鈉并用使酸味更加柔和，主要用于果汁、果凍、果醬、水果糖、冰棒、雪糕、食品、糕點(diǎn)等） 、增溶劑、緩沖劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、風(fēng)味增進(jìn)劑、膠凝劑、調(diào)色劑，番茄、豆類、胡蘿卜等蔬菜罐頭的 pH 調(diào)節(jié)劑等。檸檬酸作為重要的食品酸味劑除了能改善食品風(fēng)味外，還兼有抑制微生物生長(zhǎng)、護(hù)色、改善黏度和流變性等作用。而且

10、在醫(yī)藥、飼料、化工、電子、紡織、石油、皮革、建筑、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域也都有十分廣闊的應(yīng)用。 為了給黑曲霉檸檬酸發(fā)酵創(chuàng)造好的條件，本實(shí)驗(yàn)研究了玉米粉凊液發(fā)酵的工藝條件。并為黑曲霉檸檬酸補(bǔ)料發(fā)酵打下了基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)利用搖瓶發(fā)酵在實(shí)驗(yàn)室采用單因子實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)研究了黑曲霉 Wsy-03 的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基組成（包括碳源，氮源） ，并對(duì)影響黑曲霉檸檬酸發(fā)酵的發(fā)酵溫度、發(fā)酵初始 pH 及過(guò)程中 pH 的控制、發(fā)酵接種量進(jìn)行了研究，利用小型自控發(fā)酵罐對(duì)發(fā)酵溶解氧對(duì)黑曲霉檸檬酸發(fā)酵的影響形成進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以尋求最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵控制條件，同時(shí)檸檬酸的補(bǔ)料發(fā)酵的研究提供可靠依據(jù)和堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.實(shí)

11、驗(yàn)儀器藥品材料及分析方法2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 電子天平、生化培養(yǎng)箱、高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫水浴鍋、堿式滴定管、離心機(jī)、搖床、電磁爐、酸度計(jì)。2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及材料 NaOH 溶液、葡萄糖、瓊脂、酚酞、玉米粉、Na2SO4、污水乙醇、蒸餾水、鹽酸、碘液、-淀粉酶、甲醇、 （NH4）2SO4、MgSO4、KH2PO4。2.3 菌株 以檸檬酸主要生產(chǎn)菌株黑曲霉(Aspergillus niger)作為實(shí)驗(yàn)菌株。2.4 分析方法 通過(guò)改變發(fā)酵條件，最后測(cè)定產(chǎn)酸率確定各因素溫度、PH、溶氧、裝料系數(shù)、接種量等單因素的最佳發(fā)酵條件。本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變溫度、PH、溶氧、裝1料系數(shù)、接種量等條件在搖床中發(fā)酵培養(yǎng)黑曲霉

12、，并最終測(cè)定檸檬酸產(chǎn)率確定最優(yōu)發(fā)酵條件。五種單因素實(shí)驗(yàn)都分別取五個(gè)相鄰的條件作為對(duì)比，每個(gè)條件都做三個(gè)平行實(shí)驗(yàn)求平均值。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1 培養(yǎng)基制備（1）馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基：將新鮮土豆洗凈去皮，稱取 100g 切塊，加入500ml 蒸餾水，在白瓷缸中煮沸約 20min，用 8 層紗布過(guò)濾，取濾液，加蒸餾水補(bǔ)溶液至 500ml。將濾液繼續(xù)加熱，并加入 10g 葡萄糖，10g 瓊脂。待瓊脂融化，即可。 （2）玉米淀粉培養(yǎng)基：將市售玉米粉經(jīng) 50 目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩處理后，取 30g玉米粉加入到 250ml 錐形瓶中，加入蒸餾水 100ml，甲醇 4.5ml， （NH4）2SO4 0.3g、MgSO4

13、0.075g、KH2PO4 0.3g，-淀粉酶 0.5g。于 70液化 15min 后用0.1%碘液檢測(cè)不顯藍(lán)色或極微淡藍(lán)色，即糖化完全。四層紗布過(guò)濾于 250ml 三角瓶即得糖化清液。3.2 斜面種子和液體種子的制備 將冰箱保存的黑曲霉斜面菌種轉(zhuǎn)接到斜面活化 PDA 培養(yǎng)基上，37恒溫箱中培養(yǎng) 2-3 天，此時(shí)培養(yǎng)基上長(zhǎng)滿大量黑色孢子的黑曲霉菌落，即為試管斜面活化。將已滅菌好的液體種子培養(yǎng)基拿到無(wú)菌室進(jìn)行接種，用酒精燈燒過(guò)的接種環(huán)輕輕刮下 3-5 環(huán)孢子，接種到已冷卻好的液體種子培養(yǎng)基內(nèi)，包扎好后搖床 28、200r/min 培養(yǎng) 24h，進(jìn)行種子搖床培養(yǎng)。3.3 溫度對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響 在

14、無(wú)菌的條件下，用 10ml 的無(wú)菌移液管吸取 10ml 的液體種子，轉(zhuǎn)入已滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在 30,32,34,36，38條件下，設(shè)定轉(zhuǎn)速為200r/min，發(fā)酵時(shí)間為 72h，進(jìn)行搖床發(fā)酵培養(yǎng)。發(fā)酵完成后，測(cè)定不同的溫度條件下發(fā)酵液中檸檬酸的含量，確定檸檬酸發(fā)酵的最適溫度。3.4 溶解氧對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響 在無(wú)菌條件下，用 10ml 的無(wú)菌移液管吸取 10ml 的液體種子，轉(zhuǎn)入已滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在 34調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)速，分別為150r/min,200r/min,250r/min,300r/min，350r/min，設(shè)定發(fā)酵時(shí)間為 72h，發(fā)酵完成后測(cè)定不同轉(zhuǎn)速下發(fā)酵液中檸檬酸的含量，從

15、而確定檸檬酸發(fā)酵的最佳轉(zhuǎn)速。3.5 接種量對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響 2 在無(wú)菌的條件下，保持其他條件不變，分別以 6%，8%，10%，12%，14%接種量吸取液體種子到發(fā)酵培養(yǎng)基中，在 34下，設(shè)定轉(zhuǎn)速為 300r/min，發(fā)酵時(shí)間為 72h。發(fā)酵完成后測(cè)定不同的接種量條件下發(fā)酵液中檸檬酸的含量，確定檸檬酸發(fā)酵的最適接種量。3.6 發(fā)酵液有效體積對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響 將搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基調(diào)配至最適培養(yǎng)基組成及最適 pH 值后滅菌。在無(wú)菌操作下，用無(wú)菌移液管吸取 5ml,7.5ml,10ml,12.5ml.15ml 的液體種子，分別轉(zhuǎn)接入已調(diào)配好的發(fā)酵培養(yǎng)基即 50ml，75ml，100ml，125ml，1

16、50ml 中。在 34下，設(shè)定轉(zhuǎn)速為 300r/min，發(fā)酵時(shí)間為 72 小時(shí)進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。發(fā)酵完成后，測(cè)定在不同的發(fā)酵液有效體積條件下發(fā)酵液中檸檬酸的含量，確定在最適培養(yǎng)基組成下的最適發(fā)酵液有效體積。3.7 初始 PH 值對(duì)檸檬酸發(fā)酵影響 調(diào)整搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基的初始 pH 值為 6.2,6.5,6.8,7.1,7.4 后進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。在無(wú)菌操作下，用無(wú)菌移液管吸取 10ml 的液體種子，在 34，設(shè)定轉(zhuǎn)速為 300r/min，發(fā)酵時(shí)間為 72h，發(fā)酵完成后測(cè)定不同的初始 pH 值條件下發(fā)酵液中檸檬酸的含量，確定檸檬酸發(fā)酵的最適初始 pH 值。3.8 檸檬酸的測(cè)定取 5ml 發(fā)酵液，離心取上

17、清液，精確吸取 4ml，加入 100ml 錐形瓶中，加入 2-3 滴 0.1%酚酞指示劑，用 0.1429 molL 進(jìn)行滴定，滴定至微紅色，平行滴定 3 次，記錄平均消耗 NaOH 的體積。滴定 1ml 樣品液，每消耗1ml0.1429mol/LNaOH 時(shí)的溶液為 1%酸度，也即為發(fā)酵液產(chǎn)酸率（%）4.結(jié)果與分析4.1 不同初始 PH 的檸檬酸產(chǎn)率 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的搖床三角瓶發(fā)酵，調(diào)節(jié)合適的發(fā)酵初始 pH 值十分重要。特別是像檸檬酸發(fā)酵這種以淀粉作為發(fā)酵原料的發(fā)酵，發(fā)酵液初始 pH 的高低會(huì)直接影響到菌體糖化酶的活力，由于檸檬酸發(fā)酵是以玉米粉為原料的發(fā)酵過(guò)程，屬于邊糖化邊生長(zhǎng)邊產(chǎn)酸的過(guò)程。初始

18、pH 值過(guò)低，會(huì)直接導(dǎo)致糖化酶活性低，淀粉不能完全水解，同時(shí)較低發(fā)酵 pH 值，會(huì)生成亞鐵氰化物，該化合物對(duì)黑曲霉菌體的生長(zhǎng)有毒害作用。反之如果發(fā)酵液初始 pH 值較高，會(huì)使發(fā)酵過(guò)程中草酸和葡萄糖酸大量積累，使發(fā)酵液中雜酸含量過(guò)高。不同發(fā)酵液初始 pH 值對(duì)檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)量的影響，見表 1、圖 1。3表 1.不同初始 PH 值的檸檬酸產(chǎn)率初始 PH發(fā)酵液產(chǎn)酸率（%）6.20.126.50.176.80.237.10.217.40.18圖 1. 由表 1.圖 1.可以看出，黑曲霉在進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵時(shí)，只有發(fā)酵液初始 PH為 6.8 時(shí)，產(chǎn)酸率最高。如果發(fā)酵液初始 PH 調(diào)節(jié)過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，都會(huì)對(duì)最后

19、的產(chǎn)酸率有影響。究其原因主要是，PH6.8 與糖化酶的活性最高 PH 值基本一致，如果起始 PH 低于糖化酶的作用最適范圍，會(huì)使得發(fā)酵原料得不到充分利用，進(jìn)而影響最終產(chǎn)酸率。反之如果發(fā)酵液初始 PH 過(guò)高，則黑曲霉菌絲球會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，提前進(jìn)入衰老期，如果初始發(fā)酵 PH 值更高還會(huì)引起菌體自溶。所以，發(fā)酵液初始最適 PH 值為 6.8。4.2 不同接種量的檸檬酸產(chǎn)率 檸檬酸發(fā)酵接種量多少，直接影響著檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)酸量的多少。發(fā)酵初始接種菌絲球數(shù)量如果太少，則在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵動(dòng)力不夠，影響糖酸轉(zhuǎn)化率。如果接入的菌絲球量太多，則菌絲球成球效果不理想，會(huì)使發(fā)酵液濃度增大，影響溶氧使產(chǎn)率下降。所以研究

20、發(fā)酵接種量對(duì)檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)酸的影響較大，不同接種量對(duì)檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)酸的影響見表 2、圖 2。表 2.不同接種量的檸檬酸產(chǎn)率接種量（ml）發(fā)酵液產(chǎn)酸率（%）460.1480.19100.25120.22140.18圖 2.0.00%0.10%0.20%0.30%6ml8ml10ml12ml14ml產(chǎn)產(chǎn)酸酸率率接接種種量量接接種種量量對(duì)對(duì)檸檸檬檬酸酸發(fā)發(fā)酵酵的的影影響響由表 2.圖 2 可見，黑曲霉發(fā)酵檸檬酸時(shí)，接種量在 10%以下，這時(shí)產(chǎn)酸量會(huì)隨接種量的提高而增加，但是如果發(fā)酵接種量超過(guò) 10%以上還繼續(xù)增加接種量，產(chǎn)酸反而會(huì)隨著發(fā)酵接種量的增加而降低。所以在試驗(yàn)中控制發(fā)酵接種量在 10%左右即可以

21、達(dá)到較好的發(fā)酵結(jié)果。4.3 不同溫度的產(chǎn)檸檬酸率由于酶活受溫度的影響也十分明顯，所以合適的發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)物的積累十分重要。在檸檬酸發(fā)酵過(guò)程中，如果發(fā)酵溫度過(guò)低則糖化酶的活性低，難以完成對(duì)原料的轉(zhuǎn)化，使菌體生長(zhǎng)緩慢。但是如果發(fā)酵溫度過(guò)高，容易引起菌體老化過(guò)快發(fā)酵后勁不足、雜酸如草酸的積累過(guò)多等現(xiàn)象。不同發(fā)酵溫度下發(fā)酵產(chǎn)酸的結(jié)果見表 3、圖 3.表 3.不同溫度的產(chǎn)檸檬酸率溫度（）發(fā)酵液產(chǎn)酸率（%）300.13320.15340.20360.12380.10圖 3.50.00%0.10%0.20%0.30%3032343638產(chǎn)產(chǎn)酸酸率率溫溫度度溫溫度度對(duì)對(duì)檸檸檬檬酸酸發(fā)發(fā)酵酵的的影影響響由表 3.

22、圖 3.可以看出，發(fā)酵溫度對(duì)黑曲霉產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵影響較大。溫度低于 34時(shí)，產(chǎn)酸率會(huì)隨溫度的升高有所提高。而當(dāng)發(fā)酵溫度高于 34以后，高溫導(dǎo)致呼吸作用加強(qiáng)從而致使菌體形成過(guò)量，造成菌體過(guò)早進(jìn)入衰老期，影響糖酸轉(zhuǎn)化率。所以綜合考慮菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)酸率等各個(gè)方面，黑曲霉的發(fā)酵溫度應(yīng)控制在 34為宜。4.4 不同發(fā)酵液有效體積的產(chǎn)檸檬酸率 不同的發(fā)酵液有效體積對(duì)黑曲霉菌體的生長(zhǎng)和發(fā)育有很大的影響，從黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)檸檬酸的過(guò)程分析如果發(fā)酵液有效體積過(guò)小會(huì)因營(yíng)養(yǎng)成分不夠影響菌體生長(zhǎng)和發(fā)育，如果發(fā)酵液的有效體積過(guò)大會(huì)影響溶解氧也會(huì)影響黑曲霉的產(chǎn)酸率。表 4.不同有效體積的產(chǎn)檸檬酸率發(fā)酵液有效體積（ml）發(fā)酵液產(chǎn)酸

23、率（%）500.28750.251000.201250.171500.10圖 4.0.00%0.10%0.20%0.30%50ml75ml100ml125ml150ml產(chǎn)產(chǎn)酸酸率率有有效效體體積積發(fā)發(fā)酵酵液液有有效效體體積積對(duì)對(duì)檸檸檬檬酸酸發(fā)發(fā)酵酵的的影影響響6 由表 4.圖 4.看出，發(fā)酵液有效體積對(duì)黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)檸檬酸呈反比，有效體積越大，產(chǎn)檸檬酸率越低。當(dāng)發(fā)酵液有效體積在 50ml 的時(shí)候，黑曲霉產(chǎn)檸檬酸最多。其根本原因可能是裝料的體積越多，發(fā)酵瓶?jī)?nèi)的體積較小，不利于菌種的發(fā)酵，導(dǎo)致產(chǎn)酸率較低。但考慮到節(jié)省成本，所以最終確定發(fā)酵液的有效體積最優(yōu)的是 100ml。4.5 不同溶氧的產(chǎn)檸檬酸率

24、黑曲霉是好氧菌,它的溶氧水平是其合成代謝的關(guān)鍵。在搖瓶發(fā)酵階段,影響溶氧水平的主要因素就是搖瓶的轉(zhuǎn)速。不同的發(fā)酵液的溶氧量對(duì)檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)量的影響，見表 5、圖 5.表 5.同溶氧的產(chǎn)檸檬酸率轉(zhuǎn)速（r/min）發(fā)酵液產(chǎn)酸率（%）1500.102000.142500.193000.233500.25圖 5.0.00%0.10%0.20%0.30%產(chǎn)產(chǎn)酸酸率率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速溶溶氧氧對(duì)對(duì)檸檸檬檬酸酸發(fā)發(fā)酵酵的的影影響響由表 5.圖 5.結(jié)果可知,搖床轉(zhuǎn)速在 350r/min 的時(shí)候黑曲霉產(chǎn)檸檬酸最多。由于常規(guī)搖床轉(zhuǎn)速受到一定的限制,如果再提高轉(zhuǎn)速,瓶?jī)?nèi)震動(dòng)的過(guò)于劇烈,可能產(chǎn)生意外,不宜再提高速,所以在設(shè)備條

25、件有限的情況下 300r/min 是一個(gè)比較理想的攪拌速度,發(fā)酵菌可以最大程度獲得溶氧。黑曲霉是好氧菌,它的溶氧水平是其合成代謝的關(guān)鍵。在搖瓶發(fā)酵階段,影響溶氧水平的主要因素就是搖瓶的轉(zhuǎn)速。4.6 正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果在上述單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可知溫度和溶氧對(duì)黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)檸檬酸過(guò)程7有很大的影響，所以我們決定以溫度和溶氧進(jìn)行了正交試驗(yàn)。我們需特別要求在發(fā)酵過(guò)程中控制好發(fā)酵溫度，其次是控制好溶氧。優(yōu)化的工藝條件為 34和300r/min，最終檸檬酸的產(chǎn)量為 0.23%，說(shuō)明該條件為最佳的發(fā)酵工藝條件。5.結(jié)論與展望5.1 結(jié)論 本文以玉米粉為原料對(duì)黑曲霉檸檬酸發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行了研究,不僅對(duì)發(fā)酵過(guò)程有了更深

26、入的認(rèn)識(shí),而且取得了良好的優(yōu)化結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)分別從考察溫度、PH、接種量、溶氧、發(fā)酵液有效體積與產(chǎn)酸之間的相關(guān)特性對(duì)黑曲霉發(fā)酵過(guò)程有了初步的了解,通過(guò)對(duì)各個(gè)參數(shù)的相關(guān)性進(jìn)行分析,確定了對(duì)黑曲霉發(fā)酵過(guò)程的控制策略,即在 250ml 錐形瓶中，發(fā)酵培養(yǎng)溫度控制在34；PH 控制在 6.8、攪拌速度控制在 350r/min、接種量控制在 10%、發(fā)酵液有效體積控制在 50ml，黑曲霉產(chǎn)檸檬酸產(chǎn)率最高。5.2 展望 提高代謝產(chǎn)物積累的方法不勝枚取,但無(wú)外乎兩方面,首先是菌種改良,特別是隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展,比如轉(zhuǎn)基因技術(shù),它在提升菌種品種方面可以菌種有質(zhì)的飛躍,但是我國(guó)檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)比較分散,規(guī)模有大有小,科研實(shí)力參差不齊,和西方一些國(guó)際檸檬酸生產(chǎn)巨頭相比還有較大差距,但這并不代表傳統(tǒng)的分離純化已經(jīng)失去了地位,相反,分離純化目前仍然是大部分企業(yè)的基礎(chǔ)性工作,無(wú)可替代,因?yàn)榫N經(jīng)過(guò)幾代培養(yǎng)后,各項(xiàng)性能都會(huì)衰退,所以必須對(duì)已經(jīng)退化的菌株進(jìn)行淘汰,保