鼠李糖乳杆菌产胞外多糖发酵条件优化及发酵动力学模型构建

为提高鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)R5胞外多糖(EPS)的产量,该研究以EPS产量为响应值,采用单因素试验及响应面试验对其产EPS的发酵条件进行优化,并采用Logistic、Luedeking-Piret、Luedeking方程建立鼠李糖乳杆菌产EPS发酵动力学模型。结果表明,鼠李糖乳杆菌R5产EPS的最优发酵条件为酵母粉添加量4%,葡萄糖添加量4%,接种量5%,发酵温度37℃,发酵时间24 h。在此优化条件下,鼠李糖乳杆菌R5的EPS产量最高,为1138.31 mg/L,是优化前的1.68倍。从构建的菌体生长、EPS产量及底物消耗的动力学模型可知,模型拟合曲线的相关系数均>0.98,拟合情况良好;预测值与试验值相近,相对误差均<15%,说明模型能很好地反映发酵过程规律。