前沿成果 | 发酵生产工艺与技术5大成果推荐！ 199期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大发酵生产工艺与技术成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.聚谷氨酸发酵生产
2.富硒酵母发酵工艺
3.混合真菌发酵技术
4.黄原胶发酵生产技术
5.微生物高压发酵技术

1. 聚谷氨酸发酵生产

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是由微生物合成的一种细胞外高分子氨基酸聚合物，是由L-谷氨酸和/或D-谷氨酸单体通过γ-谷氨酰胺聚合而成的一类均聚氨基酸。取得取得主要成果：

（1）对已得到的精细发酵培养基进一步优化，得到一种更加有利于聚谷氨酸积累的合成培养基；

（2）在5L发酵罐上对发酵条件进一步优化实验(发酵时间72h)，聚谷氨酸产量达到30g/L；

（3）通过向培养基中添加过氧化氢，成功控制聚谷氨酸产物组成中L型谷氨酸与D型谷氨酸的构成比例；

（4）对地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis），菌种保藏号CGMCC3336发酵生产聚谷氨酸的代谢途径中关键酶（6-P-葡萄糖脱氢酶、葡萄糖激酶、谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶）进行检测，并对聚谷氨酸合成酶基因进行了提取比对；

（5）基于优化得到的合成培养基发酵液特性，建立一条全水化γ-聚谷氨酸提取工艺路线，得到产品纯度95%；

（6）聚谷氨酸水凝胶应用实验，主要考察其在蔬菜保鲜方面的应用，涂有聚谷氨酸水凝胶的蔬菜较空白其保鲜期长4到5天。

技术成熟度：通过小试阶段

成果来源：天津科技大学

2. 富硒酵母发酵工艺

北京化工大学的富硒酵母生产技术，预计投产后将年生产富硒酵母500吨；进一步开发后还将生产水溶性酵母多糖、羧甲基葡聚糖等产品，希望寻求进行更深层次的合作。已在实验室进行连续3批5升~30升发酵小试的工艺研究与优化，以及相应的分离工艺。经过培训后，使合作企业技术人员能够熟练掌握有关的菌种培养和发酵、后提取技术。并且能够重复出上述结果。小试指标如下：发酵周期小于48小时，酵母硒含量大于2000ppm，酵母细胞干重大于60g/L。

本技术通过对硒元素来源进行大量试验研究，采用含有硒元素的盐类和碳质页岩硒矿石为硒的原材料，从而有效利用硒矿石转化为有机硒，安全生产，制备富硒酵母。富硒酵母是将酵母菌在富硒培养基中培养所得，富硒培养基中的硒元素来源为硒矿石。

与现有技术相比，本技术涉及的富硒酵母制备方法具有如下优点和显著进步：

（1）采用成分相对稳定的硒矿石作为硒元素的来源，拓宽了用于酵母富硒的硒源材料，有利于硒矿资源的充分利用；

（2）采用磷酸盐作为去除重金属元素的沉降剂，比蛋白质廉价，比硫化氢安全、方便；

（3）有机硒转化率高，所得富硒酵母的含硒量为180-260μg/Kg。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：北京化工大学

3. 混合真菌发酵技术

成果创新性的利用混合真菌发酵技术，通过真菌（胶粘红酵母、圆红冬孢酵母）利用粉料（大豆与其他油料种子如：亚麻籽、火麻籽、菜籽、花生等的协同作用）生长代谢产酶等，将最主要产生豆腥味的2-戊基呋喃代谢或转化，改善油脂风味，增加油脂中吡嗪类、醇类等风味物质的含量；赋予油脂明亮的红色，可以满足消费者对创新产品的渴望，以及对油脂风味、色泽及功能性的追求，实现绿色环保生产，同时提高资源综合利用率，更加推动油脂新产品开发。

混合真菌发酵从源头改善油脂中脂肪酸组成，获取高附加值脂肪酸（γ-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等），制备得到的油脂中的不饱和脂肪酸含量最高可达84%，且能够最大程度保留油脂中的营养因子，天然抗氧化剂的保留率可达90%。提油率最高可达95.0%，相比与未经发酵提油率增加40~60%，比单一菌种发酵的提油率可提高18~27%。

利用液压锥形塞膨化机对大豆进行膨化，这种热处理方式最大程度保留蛋白质营养特性，可以灭活抗营养因子，减少微生物污染，降低高压灭菌时的能耗；利用超临界萃取技术可以实现绿色环保生产，减少化学污染的产生；并且发酵后的粕中，将含有大量功能性多肽，可以进一步深加工处理，提高产物附加值。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：武汉轻工大学

4. 黄原胶发酵生产技术

黄原胶(XanthanGum)是一种高分子量的天然碳水化合物，是由甘蓝黑腐病黄单胞杆菌(XanthomonasCampestris)经通气发酵产生的一种用途广泛的微生物胞外酸性杂多糖。黄原胶分子的骨架与纤维素相似，具有五碳糖的单元结构，由二分子的D－葡萄糖，二分子的D－甘露糖，一分子D－葡萄糖醛酸组成。黄原胶的工业重要性质是基于它的特殊性质即：在水溶液中因分子间相互排斥而形成稳定的胶体，可作为流变控制剂及乳状液和悬浮液的稳定剂。

其优异性能体现在：

（1）低浓度时具有高粘性；

（2）独特的流变性—假塑性；表现为粘度和剪切速率成反比；

（3）热稳定性，在一定的温度范围内反复受热、冷冻，粘度基本不变；

（4）pH不影响粘度，pH6～9范围内粘度无变化，pH1～11有轻微变化；

（5）耐盐性，能和多数盐类互溶；

（6）良好的配伍性，可与大多数合成的或天然的增稠剂配伍，混合后粘度显著增加。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：齐鲁工业大学

5. 微生物高压发酵技术

在传统的微生物发酵过程中压力一般作为常数，只是维持发酵罐内压力处于正压状态（对于工程菌为负压状态）。我们在国家自然科学基金委员会和天津市科学技术委员会的支持下，通过大量的基础性工作，研发出一种具有独立自主知识产权的微生物加压发酵技术（申请了多项国家发明专利）。针对不同微生物菌株，采用相应的加压发酵工艺可明显提高发酵产物得率。

（1）当发酵产物为微生物菌株的“应激”产物时，加压发酵有利于刺激相应产物的过量生成。例如：采用该技术可使酵母菌海藻糖产量提高10%；

（2）当发酵产物为微生物细胞的胞内产物时，加压发酵不仅有利于产物的合成，而且有利于产物的提取与精制；

（3）当发酵产物为初级代谢产物时，加压发酵有利于加快产物的合成。例如：谷氨酸加压发酵可以提高产酸5％；

（4）在生物转化过程中，加压操作可以提高转化酶的活力，提高生物转化率。例如：采用加压转化可提高氢化可的松转化率10％。发酵水平：7.8%～8.3%。

该技术不仅适应于新建厂，而且，对于现有发酵工厂，经过简单的技术改造就能满足要求。以新建厂为例，发酵罐系统的投资仅提高30％左右。因此，采用高压发酵技术将会极大地促进我国生物工业的技术进步。

技术成熟度：通过小试阶段

成果来源：天津科技大学

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