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固定化细胞发酵生产凝胶多糖的研究

张弘  
【摘要】: 凝胶多糖,英文俗名curdlan,是一种新的热凝性微生物多糖,可广泛的用作食品品质改良剂和低热量的食品配料,具有重要的商业价值。固定化细胞技术是一项生物工程新技术,具有生产效率高,操作稳定,易于控制,可连续高密度发酵等优点。本论文用固定化细胞发酵来生产凝胶多糖,包括了固定化载体的筛选,最佳固定化条件的探索及固定化细胞发酵条件的优化三个方面。 把产凝胶多糖的L-15菌固定于不同的载体上进行连续发酵,通过对各种固定化细胞的机械强度,多糖产量,及制作工序的综合比较,认为海藻酸钠和聚乙烯醇水凝胶是较好的载体。 采用正交实验,以多糖的产量和固定化细胞珠体的硬度为指标,确定了海藻酸钙固定化细胞的最佳制备条件,并通过添加天然物质和对珠体进行表面化学处理两种方法对固定化细胞性能的改进进行了初步的研究。同时对聚乙烯醇水凝胶的最佳制备条件也进行了一些探索,并比较了两种固定化细胞的性能,认为聚乙烯醇水凝胶优于海藻酸钙。 经过反复实验,确定了聚乙烯醇水凝胶固定化细胞的最佳发酵培养基组成为:蔗糖4%,NH_4H_2PO_4 0.03%,KH_2PO_4 0.15%,MgSO_47H_2O 0.1%,生长因子0.0025%,ZnCl_2 0.0015%,FeSO_47H_2O 0.004%,试剂F 0.0015%, 广沁人学硕1-学位论义 CaCO。0.3%,PH值为 7.5,摇床转速为门orpm,反应温度为 3 2 OC。在该 条件下,摇瓶产率达到 3.3g八,略高于游离细胞发酵的多糖产量, 发酵周期缩为72小时,而且可以连续生产。用此法生产凝胶多糖,在国 内外尚未见报道。


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