嗜热丁酸梭菌厌氧丁酸发酵条件的优化研究

为了提高丁酸的产量,采用响应面分析法对嗜热丁酸梭菌厌氧发酵条件进行优化。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计,选定培养温度、pH和接种量3个关键因子为响应因子,以丁酸产量为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定嗜热丁酸梭菌发酵产酸的最优条件为:培养温度为56.08℃、pH为6.61、接种量的体积分数为6.10%,丁酸产量最大预测值为20.69 g/L。试验验证实际产量为20.36 g/L,比未优化前产量提高了64.8%。

应用pH-shift控制策略制备丁酸新工艺及其优化

以嗜热丁酸梭菌为生产菌株，研究不同pH（6．0，6．2，6．4，6．6，6．8，7．0）条件对嗜热丁酸梭菌生长和产酸的影响。基于不同pH条件下试验结果的分析比较，拟采用pH．shift控制策略，运用发酵法制备丁酸，并探索最优工艺条件。通过单因素试验和正交优化试验确定了最优发酵工艺条件为：0～20h将pH控制在6．8，而后将pH调低至6．2并保持到发酵结束，发酵温度为55℃，发酵总时间为50h，vR6mol／LNaOH溶液为中和剂，采用自动流加方式。优化后的发酵工艺能有效提高丁酸产量，通过应用pH．shif啦制策略，丁酸产量达16．12g／L，与固定pH条件下发酵最好结果相比提高35．69％。该试验结果表明采用pH．shi罐制策略的新工艺可有效提高丁酸发酵过程的效率。