发酵法生产D_乳酸的研究进展
无中和剂法微生物发酵生产乳酸关键技术项目
无中和剂法微生物发酵生产乳酸关键技术项目一、项目背景1.1 微生物发酵生产乳酸的重要性乳酸是一种重要的有机酸，广泛用于食品、医药、化工等领域。
特别是在食品工业中，乳酸可用作酸味调味剂、抗菌剂、PH调节剂等，因而具有重要的经济价值和社会意义。
1.2 目前微生物发酵生产乳酸存在的问题目前微生物发酵生产乳酸常常伴随着中和剂的使用，中和剂的添加会对产品质量造成影响，同时也增加了生产成本和环境负担。
寻求一种无中和剂法微生物发酵生产乳酸的关键技术成为迫切需要解决的问题。
二、项目意义2.1 促进乳酸生产技术的创新与进步无中和剂法微生物发酵生产乳酸技术的研究，将推动乳酸生产技术的创新，为行业发展带来新的机遇和挑战。
2.2 降低生产成本，提高经济效益无中和剂法的采用将减少原料消耗和工艺流程的复杂性，降低生产成本，提高企业的经济效益。
2.3 减少环境污染无中和剂法生产乳酸将减少废弃物的排放，降低对环境的污染，符合可持续发展的理念。
三、关键技术3.1 选择适合的发酵菌株选择具有高产乳酸能力的发酵菌株对于实现无中和剂法生产乳酸至关重要。
菌株应具备较高的乳酸产量以及对发酵条件的适应性。
3.2 优化发酵工艺条件合理的发酵工艺条件对于提高乳酸产量和产品质量至关重要。
适当的温度、pH值、通气量等参数的优化将有助于提高发酵效率。
3.3 技术装备升级采用先进的发酵设备和技术，包括发酵罐、上线监测系统、自动控制系统等，以提高生产效率并保证产品质量稳定性。
四、技术难点4.1 无中和剂条件下乳酸的生成机理研究在无中和剂的条件下，微生物如何有效产生乳酸，解析其中的发酵代谢途径和影响因素，是当前关键的技术难点之一。
4.2 生产过程中控制杂菌的生长在无中和剂条件下发酵生产乳酸，对杂菌的抑制成为技术难点。
如何有效防止杂菌的污染成为项目需要解决的重要问题。
五、项目进展5.1 发酵菌株筛选和鉴定通过实验室筛选和鉴定，已经确定了具有较高乳酸产量和稳定发酵性能的发酵菌株。
有机废弃物发酵生产乳酸的研究进展
摘要 ： 结 了以有 机 废 弃物 为 原料 发 酵 生产 乳 酸的 国 内外研 究现 状 ， 产 酸 茵株 、 产 工 艺 、 酸提 总 从 生 乳 取 和 分 离等 方面 对提 高乳 酸产 率 、 降低 生产 成 本进 行 了阐述 ， 对今 后 的研 究 趋 势进 行 了展 望 。 并 关键 词 ： 机废 弃 物 ； 酸 ； 有 乳 生物 发 酵 中图 分 类号 ： ７ ５ Ｘ ０ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ８ ９０ （０６ ０ — ０ ｏ １０ — ５ ０ ２０ ）８ ０ １－ ４ １
纤维 等工 业废 弃物 的产 生量也 很大 。这些 废弃物 维 素类 物 质生 产乳 酸 通常 分 为 两个 阶 段 ， 第一 阶 的排 放 ， 不仅 污染环 境 ， 还浪 费 了资源 。利 用环境 段 为 预处理 ： 采 用 物理 方 法对 原 料进 行 机械 粉 先
友好 的生物技术将 上述可再 生资源转 化成醇 、 碎与筛分 ， 加入酸 、 、 氯酸钠等试剂 ， 或 碱 次 以降
据 统计 ， 目前 我 国每 年 的农 业 和林 业 废 弃 物 从 资 源有 效利 用 和 降低生 产 成 本方 面 考虑 ， 利用
有 近 １ 吨 ，城 市 生 活 垃圾 年 产 生 量 约 １ ０亿 ． ２亿 这 些 物质 发酵 生 产乳 酸无 疑 更 有优 势 ， 中可用 其 吨， 预计 ２ ２ ０ ０年将 达到 ２１亿 吨 ， 蔗 渣 和 玉米 的主要原 料有 麦糠 、 ． 甘 麸皮 、 农作 物秸秆 等 。利 用纤
外 消旋 ， 只有 Ｌ 型乳 酸 对人 体 有益 ， 而 一 因此 需 要 泥 ， 后用从 活 性 污泥 中分离 到 的乳 酸 细菌 水 解 然 构 型 的拆 分 ； 原 料 方 面 考 虑 ， 学 合 成 所 用 的 发 酵 ，其 乳 酸 产 量 为 ６９ ／ ，产 率 为 ９ ％ 。 从 化 ．１ｓ Ｌ ０
乳酸发酵
乳酸发酵生工091 060509125 王玮摘要：本文主要就乳酸发酵过程中发酵工艺的优化，乳酸的提取和精制，及其研究进展进行了简单的概述。
关键词：乳酸发酵优化提取和精制研究进展乳酸，又名丙醇酸，学名α-羟基丙酸，分子式为C3H6O3，其结构分子中含有一个不对称的碳原子，因此具有旋光性按其构型和旋光性可分为L-乳酸、D-乳酸和DL外消旋乳酸。
本文中介绍的主要是L-乳酸。
乳酸是世界上公认的三大有机酸之一，是制造无毒的高分子化合物聚L-乳酸的单体，也是医药、印刷、印染、制革、食品等工业的重要原料[1]。
产酸能力强，且可应用到工业上的主要是细菌中的乳酸菌类和霉菌中的根霉属。
根霉属中常用于发酵生产乳酸[2]。
1 乳酸发酵工艺的优化及进展L-乳酸发酵生产酶原料大多采用的是玉米、大米、薯干、糖蜜或淀粉等，根据原料的不同。
有的原料需要首先将其加工处理获得淀粉。
然后再经糖化工艺处理得到糖类底物。
有些原料则可直接用于发酵过程．最后的糖类基质经微生物发酵即可得到L-乳酸[2]。
1.1 菌种选育菌种的优良直接关系到发酵过程的控制及其产量等，是发酵过程中的一个至关重要的影响因素。
目前以米根霉为亲本的优良菌株的选育有：1)高产菌株的筛选：白冬梅等人[3]利用酸性馒头片富集培养，用含脱氧胆酸钠和溴甲酚绿平板检出的方法，从土壤中选出了根霉菌R．oryzae3017。
同时利用UV、硫酸二乙酯和60Co对菌株R．oryzae3017进行了诱变选育，得到突变株R．102l[4]。
而离子注入生物体诱变育种是人工诱变方法的一种新发明，已经证实离子注入诱变，可以获得高突变率，扩大突变谱，为筛选优良的突变型菌株提供广阔的空间；同时，离子束也可以作为介质进行外源目的基因转移和转导[5]。
2)利用基因工程技术得到高产的目的工程菌株。
L一乳酸脱氢酶(1actate dehydrogenase)以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD+/NADH作辅酶，可逆催化氧化L一乳酸生成丙酮酸，因此可以提高L一乳酸脱氢酶表达基因在菌株中的扩增，使其向有利于L一乳酸生成的方向进行。
微生物发酵的研究进展
微生物发酵的研究进展微生物是自然界中广泛存在的一类生物。
微生物发酵是指在有机物质存在的情况下，微生物利用其代谢产物来产生能量和其他有用的化学物质。
微生物发酵在食品、饮料、医药和化工等领域都有着广泛的应用。
本文将简要介绍微生物发酵的研究进展以及其应用前景。
一、微生物发酵的研究进展微生物发酵的研究始于19世纪，最早的研究对象是啤酒酵母。
20世纪初，人们开始关注发酵产物的纯化和分析，逐渐发现了乳酸、醋酸、乙醇等多种微生物发酵产物的结构和功能。
随着分子生物学技术的不断发展，人们对微生物发酵的机理和代谢途径有了更深入的了解。
1. 发酵代谢途径的解析微生物发酵代谢途径是微生物产生有机物质和能量的过程。
通过研究代谢途径，可以了解微生物的代谢能力和调控机制，并且为生物工程领域的应用提供指导。
研究发现，某些微生物在特定条件下可以进行异养代谢，即利用无机碳源合成有机物质。
例如，工业上常用的水合氢气法发酵中，甲酸菌能利用湿式氢气来合成有机酸，从而产生乙酸和丙酸。
2. 利用基因工程改良微生物利用基因工程技术改良微生物的代谢途径，可以提高微生物的产物产量和品质，同时还能为微生物发酵的应用提供更多选择。
例如，通过改良酿酒酵母的代谢途径，可以使得酿酒酵母能够发酵出高浓度的乙醇，从而提高乙醇的产量和纯度。
二、微生物发酵的应用前景微生物发酵被广泛应用于食品、饮料、医药和化工等领域。
1. 食品和饮料的生产食品和饮料的发酵是利用微生物代谢产生有机物质的特性来生产食品和饮料。
常见的食品和饮料有酸奶、豆腐、啤酒、酒精饮料等。
食品和饮料的发酵不仅可以增加其口感和营养价值，还能抑制有害微生物的生长，延长其保质期。
2. 医药的生产微生物发酵在医药行业中也有着重要的应用。
从20世纪40年代起，人们就开始利用微生物发酵生产抗生素。
目前，通过微生物发酵可生产出多种抗生素，如青霉素、链霉素、头孢菌素等。
此外，还可以利用微生物发酵生产人类胰岛素等重要药物。
利用微生物生产有机酸的研究进展
利用微生物生产有机酸的研究进展在化工领域，有机酸是一类重要的有机化合物，广泛应用于食品、医药、化妆品等多个行业。
传统的有机酸生产方法通常依赖于化学合成，但这种方法存在成本高、环境污染等问题。
近年来，利用微生物生产有机酸的方法受到了广泛关注，因为它具有环境友好、资源可再生等优势。
本文将介绍利用微生物生产有机酸的研究进展。
一、利用发酵方法生产有机酸发酵方法是目前生产有机酸的主要途径之一。
通过将合适的微生物与底物（如葡萄糖、淀粉等）进行发酵，微生物可以将底物转化为有机酸。
常用的微生物包括大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌等。
其中，乳酸菌广泛应用于乳酸、苹果酸等有机酸的生产中。
通过改变发酵条件和发酵菌株的选用，可以调节有机酸的种类和产量。
二、利用代谢工程优化产酸微生物除了传统的发酵方法，利用代谢工程优化产酸微生物的研究也取得了一定的进展。
通过基因工程手段改造微生物的代谢网络，可使微生物在产酸过程中更高效地利用底物、产物切换更为灵活。
例如，研究人员通过引入异源代谢途径，成功构建了乳酸菌产丙酸和丁酸的菌株，从而扩大了有机酸的种类。
三、利用固定化技术提高酸生产效率固定化技术是利用载体材料对微生物进行固定化，以提高其酸生产效率的一种方法。
固定化可以增加微生物对底物的吸附速度和细胞密度，提高产酸绝对产量。
近年来，一些研究在微生物生产有机酸中采用固定化技术取得了良好的效果。
例如，将醋酸菌固定在多孔陶瓷颗粒上，提高了醋酸的产量和稳定性。
四、利用代谢调控策略优化产酸微生物代谢调控是指通过改变微生物发酵条件中的某些因素，如pH值、温度、底物浓度等，来调节微生物产酸性能的一种策略。
代谢调控可以提高底物转化率、增加产酸速率，并且有助于维持微生物代谢的平衡。
例如，通过控制发酵的pH值和温度，研究人员成功提高了丙酸菌的产丙酸效率。
总结起来，利用微生物生产有机酸的研究进展日益明显。
发酵方法、代谢工程、固定化技术以及代谢调控策略等手段的不断发展与应用，使得微生物生产有机酸的效率和经济性得到了显著提高。
发酵法制备D乳酸研究进展
发酵法制备D乳酸研究进展李晓姝;高大成;王领民;张霖;樊亚超【摘要】D乳酸作为一种重要的有机酸,在许多领域都得到了广泛应用,以D-乳酸为单体合成的聚乳酸材料因其优异的性能亦展现出良好的市场前景.而微生物发酵法合成D-乳酸在经济效益和环境效益等方面具有着显著的优势.综述了生物法制备D乳酸的最新进展,同时指出高产稳定菌株的获得以及与其性能适应的发酵工艺的开发,是提高发酵法D乳酸生产竞争力的关键所在.%As an important organic acid,D-lactic acid is widely used in a lot of fields. PLA materials which are synthesized from D-lactic acid also show good market prospects because of their excellent performance. Synthesizing D-lactic acid via the biological way has significant advantages, such as good economic benefit and good environmental benefit. In this paper, the latest development of biological production of D-lactic acid was introduced.It's pointed that obtaining high yield and stable strains and developing corresponding fermentation process is the key point to improve the competitiveness of D-lactic acid production by biological method.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】4页(P1659-1662)【关键词】D-乳酸;发酵;应用【作者】李晓姝;高大成;王领民;张霖;樊亚超【作者单位】中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ201乳酸在自然界中分布广泛，存在于多种植物、动物和微生物中，是生物体的常见代谢产物之一。
乳酸菌发酵生产D-L-乳酸的研究进展
食品科技乳酸菌发酵生产D-/L-乳酸的研究进展刘金熙，李冠洋，金 清*（延边大学 农学院，吉林延吉 133002)摘 要：D-/L-乳酸是许多手性物质的合成前体，普遍应用于食品、医药和化工等领域。
微生物发酵法是一种主要的乳酸生产方法，而菌种是微生物发酵的核心。
本文从获得优良菌种为切入点，对基因工程改造方法的研究进展进行综述。
关键词：D-乳酸；L-乳酸；基因工程；代谢工程Research Progress in Production of D-/L-Lactic Acid by LacticAcid BacteriaLIU Jinxi, LI Guanyang, JIN Qing*（Agricultural College, Yanbian University, Yanji 133002, China）Abstract: D-/L-lactic acid is a synthetic precursor of many chiral substances, which is widely used in the fields of food, medicine and chemical industry. Microbial fermentation is one of the main methods to produce lactic acid, and strain is the soul and core of microbial fermentation. In this paper, the research progress of genetic engineering was reviewed from the point of obtaining excellent strains.Keywords: D-lactic acid; L-lactic acid; genetic engineering; metabolic engineering乳酸，学名α-羟基丙酸或2-羟基丙酸，是自然界中最小的手性分子。
乳酸发酵研究进展解析
6.工艺控制 ①中和剂选择和pH控制
pH宜取的范围为5-7(降到4.5以下,细菌停止生长). 目前,所用的中和剂主要是碳酸钙,其次有液氨、 氢氧化钠、氧化钙等。 乳酸钙和硫酸进行酸解反应,得到粗乳酸.这是 最常用最经济的方法,缺点是生成大量硫酸钙. 乳酸铵或乳酸钠经微滤膜过滤,再经电渗析,离 交树脂和双极电渗析膜分离出乳酸,缺点是生 产成本高(电和膜)。
解。乳酸细菌能利用葡萄糖及其他相应的可发酵性糖产生乳酸，
1780年瑞士化学家Scheele首先从酸乳中提炼得到乳酸;
1857年Pasteur在研究乳酸发酵过程中发现了乳酸菌; 1878年J.Lister从酸败的牛乳中分离了乳酸菌,命名为乳 杆菌; 自然发酵乳酸是1941年由Boutron和Fremy发现的;
赵博,2005.筛选到在2L罐用葡萄糖发酵120h使L-乳酸浓度达 到202g/L的高产乳杆菌,转化率91.3%,L-乳酸占总酸的98%.
②菌种改良—经典技术
Demirci,1992. 处理德氏乳杆菌ATCC9649;
刘勇军,2003.LB1; 郑艳,2004.处理干酪乳杆菌R2; Kadam,2006.德氏乳杆菌NCM2365; 仇俊鹏,2007.嗜热乳杆菌ATCC8317. 菌种改良—现代技术 Picataggio,1997.把植物乳杆菌中能同化木质纤 维素构造中木糖组分所需的木糖异构酶和木酮糖激酶
2. 乳酸的用途
①作为终端产品 食品饮料：酸味剂、调味剂、 防腐剂; 现代医药：乳酸亚铁铁质食 品添加剂，容易被人体吸收， 治疗缺铁性贫血; 日用化工:生产染料,可降解 材料等等; 制革:鞣革剂; 农业:植物生长调节剂.
乳酸链球菌素（Nisin）*
乳酸链球菌素是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗菌 素类物质，由34个氨基酸组成。它是一种高效、 无毒的天然食品防腐剂。 室温下、酸性加热条件下均很稳定。如在 pH2.0/121℃加热30分钟，产品仍很稳定。 乳酸链球菌的抗菌谱比较窄，它只能杀死或抑制革 兰氏阳性菌，特别是细菌孢子，对阴性菌、酵母 菌均无作用。一般10-50ppm即有效。 ADI 0-33000IU/Kg(bw) (FAO/WHO,1994) 乳酸链球 菌是多肽，食用后在消化道中很快被蛋白水解酶 分解成氨基酸，不会改变肠道内正常菌群，以及 引起常用其他抗菌素所出现的抗药性，更不会与 其它抗菌素出现交叉抗性。