黑曲霉产柠檬酸(4)

分，利用碳源提供能量，利用氮源提供自身生长发育所需要的蛋白质和核酸等等。如果提供的营养成分不够就会影响黑曲霉的菌体生长和发育。在发酵后期，为了使黑曲霉能有效的积累柠檬酸，必须为菌体提供限量的营养因子。同时发酵液中的金属离子和各种产酸刺激物和抑制物都会对菌体生长和代谢柠檬酸有较大的影响。 3.5.1.1 初糖含量对柠檬酸产量的影响 (1) 初糖含量对菌体浓度的影响

不同初糖浓度的发酵培养基对黑曲霉菌丝球的生长发育有不同的影响。黑曲霉菌丝球接种到发酵培养基后还要继续生长，经过一段时间的生长发育，菌丝球的净重会达到一个饱和值，然后才开始发酵产酸。将黑曲霉菌丝球接种到不同糖浓度的发酵培养基中，跟踪菌体净重变化，了解不同初糖浓度的发酵培养基对菌丝球生长的影响，结果见图 3.1。

从图 3.1 可以看出，黑曲霉 Wsy-03 菌丝球在接种到发酵培养基

中以后，菌丝球还会继续生长，经过一段时间会达到一个菌丝球浓度饱和值，这个饱和值在初糖浓度 18%以下的发酵培养基中都相同，不同在于达到这个饱和值所要用的时间。从图 3.1 中可以看出，随着发酵液初糖浓度的提高，黑曲霉 Wsy-03 菌丝球净重达到这个最大值所用的时间会越来越长，即较高的初糖浓度会对菌丝球生长产生抑制作用。同时也证明，从菌丝球生长方面看来，控制 12%的发酵初糖，有利于补料发酵。 (2) 初糖对产酸的影响

发酵液初糖浓度的高低将直接影响黒曲霉菌体的生长与发育，影响柠檬酸产率和糖酸转化率。从黑曲霉发酵柠檬酸过程分析，如果发酵液初始糖浓度过高，会对孢子的生长发育有抑制作用，同时由于发酵原料是玉米液化液，所以过高的糖浓度还会使发酵培养基浓度过高，严重影响发酵液溶氧，由于在种子生长初期，孢子发育耗氧量非常大，所以发酵液初始糖浓度过高会严重影响菌丝球成型。但是，如果发酵液初始糖浓度太低，则菌丝球会长的很大，且形状不规则，生长不正常。不同发酵初糖浓度对黑曲霉 Wsy-03 柠檬酸发酵的影响见

表

3.1

。

从表 3.1 可以看出，黑曲霉 Wsy-03 在发酵液初糖浓度低于 18%时，糖酸转化率一直保持在 90%以上，且柠檬酸产量随发酵液糖浓度的增加而增加。但是在初糖浓度高于 18%时，如果继续提高发酵液初糖含量，明显可以看出柠檬酸产量开始降低，同时糖酸转化率也开始降低。初糖浓度为 18%时产酸率最高，而且糖酸转化率能达到 90.12%，残糖含量仅为 2.92g/100mL。如果从降低粮耗的角度考虑，批料发酵时选择初糖含量在 18%最为合适，产酸率，糖酸转化率都很高。同时从上表中可以看出黑曲霉 Wsy-03 菌株在初糖浓度为 14%的发酵培养基中，发酵速度快，残糖浓度低只有 0.13g/100mL，碳酸转化率高达 91.29%，有利于流加发酵，缩短发酵时间。所以，本实验采用发酵液初糖浓度 18%研究批量发酵的最优条件，采用初糖浓度 14%发酵培养基研究补料发酵的最优条件。 3.5.1.2 氮源对柠檬酸产量的影响

菌体利用发酵液中的氮源是为了合成自身生长发育所需要的各种蛋白质、核酸和各种氨基酸.利用部分无机氮源作为菌体自身生长代谢的调节剂。在菌体的生长过程中，不同菌体利用各种有机氮或无机氮的种类是不同的。但是黑曲霉的生长过程比较粗放，可以利用各种

有机氮或无机氮作为其自身氮源。但是氮源的含量对黑曲霉柠檬酸的发酵却有十分重大的影响，如果氮源含量过低，会使发酵液处于营养贫瘠状态，使得菌体不能正常的发育生长，具体表现为菌体不能发育成为较完整的菌丝球，使得发酵产酸很低。但是如果发酵液中氮源含量过高，即发酵液营养过于充足，会使得菌丝球疯长，长的过大，且菌丝体过多，大大增加发酵液的粘稠度，影响发酵液溶氧，从而影响产酸。所以研究发酵液氮源含量对提高柠檬酸发酵产量有重要的意义。

(1) 氮源的需求量

分别测定总糖含量为 18%的玉米液化清液和玉米液化全液的氮含量，具体结果见表 3.2：

以玉米粉液化滤液为基料进行柠檬酸发酵时，需要补充一定量的氮源，通常调整氮源玉米粉液化全液，有时也用薯干粉或豆饼粉。在生产中调节发酵培养基中不同的氮源含量，发现明显影响发酵产酸量。为此，下面对以玉米粉液化滤液为基料，分别添加不同比例的玉米液化全液，调节不同的氮源含量。不同的氮源量对柠檬酸发酵产酸量的影响见表 3.3。

从表 3.3 可以看出，黑曲霉 Wsy-03 以玉米粉为原料发酵柠檬酸时，蛋白质含量在 0.32%时，即往玉米液化清液中添加 17%的玉米液化全液，柠檬酸产量最高达

13.23g/100mL，同时糖酸转化率达 90.87%。发酵液中蛋白质含量在 0.26%时，虽

然糖酸转化较高，但是产酸量相对较低，只有 90.65%，同时过高的氮源严重影响

了菌丝球的形成。所以本实验采用氮源含量在 0.32%，即添加 17%的玉米液化全液， 柠檬酸发酵产量最好。

从图 3.2，3.3，3.4（此二图放大倍数为 250 倍）可以看出，不同的蛋白质含量对黑曲霉 Wys-03 菌丝球生长形态有较大的影响。蛋白质含量较少时，由于菌丝球不能得到充足的养分，使得菌丝球发育不好，菌球过小，且菌丝细长，有的发育过短的菌丝不能缠绕成完整的菌丝球。但是当蛋白质含量较高时，菌丝生长又会过于旺盛，大量的分散菌丝不能形成完整的菌丝球，大大的增加了发酵液的粘稠度。增加发酵液溶氧的困难。再次证明发酵液蛋白质含量在 0.32%时，菌

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库黑曲霉产柠檬酸(4)在线全文阅读。