联系大家 / Contact

  • 澳门威利斯人88038
  • 联系人:王伟
  • 电 话:0533-8299008 13280657534
  • 手 机:13280657534
  • 传 真:请填写您的传真
  • 邮 箱:sddachina@163.com
  • 网 址:http://www.sdcmcchina.com/
  • 地 址:山东省淄博市周村区开发区工业园16号

携氧剂对黄原胶发酵的影响

发布日期:2015-07-19 11:32:56
携氧剂对黄原胶发酵的影响
黄原胶是由野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主 要底物,经发酵产生的一种酸性胞外荚膜多糖。黄 原胶分子的基本构成为D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡 萄糖醛酸、乙酸以及丙酮酸。
由于其特殊的分子结构,亲水性很强,溶液黏度 高,剪切力强,成膜性能好,具耐酸、碱、热等特 性,典型的非牛顿流体,具有明显的假塑性p]。广泛 应用于食品、纺织、造纸、泡沫灭火剂制造、轻化 工、石油开采等领域。
野油菜黄单胞菌是好氧菌,因此,发酵过程中 必须不断通氧。就通人的氧气质量来看,纯氧可以 有效提高产量40%ra。氧气的传质速率以及溶氧状况, 不仅会影响黄原胶的产量和质量,还会影响其分子 量的大小在培养过程中,发酵液粘度增大,致 使发酵系统中的溶氧传质速率较低,虽然提高搅拌 转速能有效地提髙溶氧,但由于髙转速形成的高剪 切力使菌体受损,影响产酶能力,导致产量降低。而 单纯加大通风,能耗大,效果也欠佳。为此,有必 要探讨新的强化供氧途径。供氧效率是制约黄原胶 产量和质量的重要因素之一。
传统的供养方式,即泡式供氧,这种供氧方式的缺点是会产生大量泡沫,容易染菌;由于液膜阻 力大,传氧效率低。通过在发酵液中引人一种新的 液相,以减少气液传氧阻力,从而提高传氧效率,这 种液相一般具有比水更高的溶氧能力,且与发酵液 互不相溶,称为携氧剂(氧载体)。通常使用的携氧剂 主要有:液态焼烃、油酸、甲苯、全氟化碳、豆油等 0在十二烷中溶解度为latm),纯水中 的溶解度为latm)'两相溶解氧能力 值具较大梯度差。十二烷对微生物无毒并且菌株不 能利用其作为碳源。
因此,发酵液中添加十二烷是提高发酵液溶氧 和黄原胶产率的一种很好的手段。确定一个合适的 十二烷添加浓度,从而进一步推进烷烃在实际生产 中的应用。
在发酵液中按下列量加人已灭菌的十二烧:1%、 2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%(Wv), 作为试验样组,不添加十二烷发酵液为对照样,试 验均3个平行样,研究不同添加量对黄原胶合成的影 响,试验结果图1所示。由此可见十二烷的添加量范 围为6%?9%时,产胶率的增加比较明显;十二烷添 加量为8%时产胶率最大(4.16%),而不添加十二烷的 对照样的产胶率仅为2.15%,产胶率提高了93.5%。
取不同时间点的黄原胶发酵液(24h、36h、48 h、 60 h)的试验组(添加8%十二烷的发酵液)和对照样(不 添加烷烃的黄原胶发酵液),通过电镜照片观察野油 菜黄单胞菌Xanthomonas campestris-2HL、其产英膜 情况,验证十二烷作为携氧剂对黄原胶发酵的影响。
由图2可见,不同时期试验组和对照组的野油菜 黄单胞菌Xanthomonas campestris-2HL菌体区别如下: (l)24h细胞周围都有一定量的荚膜-黄原胶,两组无 明显区别。由于处在发酵初期,烷烃的作用还不是 很明显;(2)36h,两者菌体外围有着灰色或黑色的物 质显示分泌了大量的黄原胶,但试验组颜色明显更 深,表明试验组比对照的黄原胶分泌要多,烷烃的 作用很明显;(3)48h,两者菌体周围都包围着厚厚的 黄原胶,但对照菌体周围的黄原胶略比试验组的少 些,表明由于发酵的进行,对照供氧受到限制,影响 黄原胶的分泌;(4)60h,对照难见菌体,而试验组的 菌体周围仍然有较厚的黄原胶,表明菌体自溶滞后。 由此可以初步推测:在发酵液中添加8%十二烷能有 效延长发酵周期,明显提高黄原胶产量。
在 220r/minin、180r/minin、140r/min 3 个不同转 速下培养,研究在添加8%十二烷的条件下,可否适 当降低转速,仍然能满足黄原胶发酵的需氧量,达 到较好的量耗比,试验结果见图3。结果可见,14〇r/ min条件下,试验组的产胶率为3.29%,产胶率相对 不高,但仍比对照组的产胶率有较明显的提高; 180r/min与220r/min条件下,试验组的产胶率分别为 4.77%、4.45%,两者产胶率相差不大。因此,添加摇床转速对产胶率的影响8%十二烷可将转速降低至180r/min,仍可满足发酵过 程中的需氧量,达到一定的产胶量。
十二烷的添加量为8%时,能明显提高Xan¬thomonas campestris 的产胶率 (4.16%), 产胶率增加近 1倍,为试验研究最佳添加量。
通过电镜观察,添加8%十二烷能明显延长黄原 胶的发酵周期,使产胶量增加。
添加适量的十二烷(8%)时,可以适当降低摇床的 转速,就可以满足发酵过程的需氧量,且达到一定 的产胶量。这为降低转速从而减少能耗,降低生产 成本提供了可能。
 
XML 地图 | Sitemap 地图