納豆菌分批發(fā)酵納豆激酶動力學研究-論文.pdf

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1、生櫥工程食品科技FOODSC幢lCEANDTECHNoLoGY2012~!第37卷第8期納豆萄分撒發(fā)酵納豆激酶動力學研究曹新界’,朱龍寶,陶玉2(1.安徽省青草湖酒業(yè)有限責任公司,宣城242000;2.安徽工程大學生化工程系,蕪湖241000)摘要:通過三聯(lián)30L全自動發(fā)酵罐對納豆菌的分批發(fā)酵動力學進行了研究,結果表明,納豆茵的生長與限制性基質葡萄糖濃度之間符合Logistic方程,建立了細胞生長、產物合成和基質消耗隨時間變化的數學模型。應用MATLAB軟件對發(fā)酵動力學模型進行最優(yōu)參數估計和非線性擬和,獲得最大比生長速率()和產物得率(Y眥)分別為0.228h~、5.8

2、35g/g,模型模擬計算結果與和實驗值能較好地吻合,動力學研究結果表明該模型能較好地反映細胞的生長、底物消耗和產物合成過程機制。關鍵詞:納豆茵;動力學模型;分批發(fā)酵貴中圖分類號:TS201.3文獻標志碼:A文章編號:1005—9989(2012)08—0036—04FedbatchfermentationkineticmodelsfornattokinasebyBacillusnattoCAOXin-jie,ZHULong—bao2,TAOYu—gui(1.AnhuiQingcaohuWineIndustryCo.Ltd,Xuancheng242000;2.Colleg

3、eofBiochemicaEngineering,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000)Abstract:Thefed.batchfermentationkineticsofBacillusnattowasstudiedina30literscalebatchbioreactor.ThekineticmodelsofcelIgrowth,nattokinaseproductionandsubstrateconsumptionwereconstructed.1heoptimalparameterswasestimatedandnonl

4、inearwasfittedtomodelsthroughsoftwareMATLAB.TheresultsshowedthattherelationshipofbiomassspecificgrowthrateandresiduaIsucroseconcentrationwasinaccordancewiththeLogisticequation,wherepm=O.228h~,,=5.835g/g,respectively.NattokinaseformationiSgrowthassociatedinfedbatchcultureswithBacillusnatt

5、o.Comparingtheexperimentaldatawithcalculationdata,thekineticmodelsappearedtoprovideareasonabledescriptionf0rparameterinthefermentation.Keywords:Bacillusnatto;kineticmodels;fedbatchfermentation納豆是日本的一種傳統(tǒng)食品,在民間就被用作治療和預防心腦血管疾病的藥物。近年來,對收稿日期:2011—11-04基金項目:安徽省高校自然科學研究項目(KJ2010B014)。作者簡介:曹新~--

6、(1965-),男,碩士,工程師,主要從事發(fā)酵工程的研究工作。.囂品科技2012年第37卷第嘲FOODSsC-.EENCEANDTECHNOLOGY生士拘佃工上程肛納豆激酶的研究主要在藥理、酶學特性等方面,活。納豆菌在30L全自動控制發(fā)酵罐上的分批發(fā)長期的研究證明NK具有安全性高、作用迅速、價酵過程曲線如圖l所示。格低廉等優(yōu)點,是一種新型的溶血栓藥,發(fā)展前18o0景廣闊之】。為進一步研究納豆菌的發(fā)酵條件,本16o01400研究在三聯(lián)30L全自動發(fā)酵罐中,對發(fā)酵動力學12001000邑進行研究,以獲得菌體生長、基質消耗和產物合8006OO成動力學模型,為進一步放大實驗和工

7、業(yè)化生產400提供理論依據。200008l624324U485664721材料與方法發(fā)酵時間/ll圖1納豆菌發(fā)酵過程曲線1.1菌種從圖1可看出,經過8h的延滯期后,進入指納豆芽孢桿菌(Bacillusnatto):中國工業(yè)微生數生長期,到4Oh菌體生長進入到穩(wěn)定期。與之物菌種保藏中心,CICC編號為10023。相對應,底物糖消耗在對數期內下降得很快。由1.2試劑菌體生長和發(fā)酵產酶的關系可以看出,納豆激酶酪蛋白;葡萄糖、酵母膏、蛋白胨、的生成隨著菌體量的增加而不斷增加,菌體生長NH4C1、MgSO4、K2HPO4:上?;瘜W試劑公司。進入穩(wěn)定

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