结冷胶发酵培养基优化及生产工艺改进_牛永利
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收稿日期：2014 - 06 - 05 作者简介：：牛永利（1984-），男，河南沁阳人，硕士研究生，研究 方向 为发酵工程. *通 信 作 者
笔者拟通过培养基优化和发酵工艺改进等方 法降低结冷胶的生产成本，以期为提高该产品的工 业化生产效率提供理论基础.
1 材料与方法
1.1 菌种 少动鞘脂单胞菌 SPF-112，本实验室保存.
优势的发酵工艺. 结果表明：在 50 L 罐发酵试验中，初始还原糖浓度为 4.0 g/100 mL 即可满足
发酵周期 45 h 生产菌对碳源的需求，最佳发酵温度 28 ℃，发酵过程控制溶解氧不低于 30%. 在
优化的工艺条件下，发酵过程不需要补加碳源，整个发酵过程转速下降了 50 r/min，结冷胶产量
图 2 不同氮源对结冷胶产量的影响 由图 2 可知，以酵母粉作为培养基的氮源时， 结冷胶产量最高，以豆饼粉与硫酸铵作为培养基 的氮源时，结冷胶的产量比酵母粉略低. 以鱼胨作 为培养基的氮源时，结冷胶产量最低. 该试验结果 表 明 ，酵 母 粉 、豆 饼 粉 和 硫 酸 铵 均 为 结 冷 胶 发 酵 的 适宜氮源，但豆饼粉 成本 偏低 ，因此 ，豆饼 粉 是 结 生产冷胶的最佳氮源.
2 结果与讨论
2.1 发酵培养基优化 2.1.1 碳源的优化
在当前结冷胶发酵培养基的最佳初糖 （还原
糖）浓 度 研 究 基 础 上 [3，5]，以 发 酵 液 初 糖 浓 度 为 4 g/100 mL 的葡萄糖、淀粉水解糖和蔗糖作为结冷 胶发酵培养基的碳源进行发酵对比试验，结果如 图 1 所示.
图 1 不同碳源对结冷胶产量的影响 由图 1 可见，以葡萄糖、淀粉水解糖作为碳源 时结冷胶产量较高，分别为 24.6 g/L 和 24.3 g/L； 而以蔗糖为碳源时结冷胶产量较低，仅为 19.7 g/L. 该结 果表明 ，葡萄 糖是 培养 基中 的最 佳 碳 源 [8]，淀 粉 水 解 糖 的 主 要 成 分 是 葡 萄 糖 ，以 之 作 为 碳 源 ，其 胶产量与葡萄糖的结果接近，而以淀粉水解糖作 为 原 料 时 可 大 大 降 低 生 产 成 本 ，因 此 ，淀 粉 水 解 糖 是生产结冷胶的最理想碳源. 2.1.2 氮源的优化 在 Nampoothiri 等 [9] 的 研 究 基 础 上 ，选 择 豆 饼 粉 、酵 母 粉 、鱼 胨 和 硫 酸 铵 作 为 发 酵 培 养 基 的 氮 源 进行发酵试验，测定结冷胶产量，结果如图 2 所示.
为 25 g/L.
关键词：结冷胶；发酵培养基；生产工艺
中图分类号：TS201.3
文献标志码：B
0 引言
结冷胶是由 D-葡萄 糖醛 酸 、D - 葡 萄糖 和 L 鼠李糖按大约 1∶2∶1 的比例组成的高分子糖类聚 合 物 [1]，因 其 较 高 的 透 明 度 、极 好 的 稳 定 性 、优 越 的 呈 味 性 、优 良 的 相 容 性 及 配 伍 性 等 ，被 广 泛 应 用 于 食 品 、药 品 、日 用 化 工 等 领 域 [2]. 1996 年 我 国 批 准 结冷胶作为食品添加剂（GB 2760—1996），2010 年 国家卫生部发布了新的食品添加剂结冷胶国家标 准 GB 25535—2010，对食品用结冷胶的质量控制 要求进一步提高.
将活化的斜面菌种接种到 培养 平板 上，30 ℃ 培养 24 h. 取菌种一环接种到装有 50 mL 一级种 子培养基的 500 mL 三角瓶中，30 ℃条件下于旋转 式摇床振荡培养 12 h，摇床转速 200 r/min. 取 400 mL 一级种子液接种到装有 8 L 二级种子培养基的
第5期
牛永利，等：结冷胶发酵培养基优化及生产工艺改进
1.2 培养基 斜面培养基：葡萄糖 20.0 g/L，蛋白胨 5.0 g/L，
酵母粉 3.0 g/L，琼脂粉 15.0 g/L，NaCl 5.0 g/L. pH 7.0，121 ℃蒸汽灭菌 20 min.
一级种子培养基：蔗糖 5.0 g/L，酵母粉 3.5 g/L， 蛋白胨 10.0 g/L，NaCl 5.0 g/L，消泡剂 0.5 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 25 min.
Vol.35，No.5 Oct.2014
结冷胶发酵培养基优化及生产工艺改进
牛永利，张新胜，梁 乐，唐超智*
（河南师范大学 生命科学学院，河南 新乡 453007）
摘要：利用廉价的原料优化结冷胶发酵培养基的碳源和氮源，将两孔的罐底进气空气分布圈加
工成六孔的空气分布圈以改善发酵液溶氧，以结冷胶产量为指标改进发酵工艺，获得具有生产
pH 测定：取发酵液 100 mL，用 pH 计测定. 还原糖测定：采用 DNS 方法. 胶含量测定：取发酵液 50 mL，双蒸水稀释，振 荡混匀后，加入 150 mL 95%的酒精，振荡混匀，静 置沉淀，用抽滤机抽滤 ，滤出 湿胶 ，然后 用酒 精冲 洗脱色 3 次，70 ℃干燥至恒重，测质量. 发 酵 液 溶 氧 测 定 ：发 酵 罐 安 装 溶 氧 电 极 ，通 过 溶氧电极测定发酵液溶氧. 1.5 发酵培养基优化与发酵工艺改进 1.5.1 发酵培养基优化 碳源：分别用自制淀粉水解糖 80.0 g/L（自 制 淀粉水解糖的还原糖含量为 4.0 g/100 mL）、蔗糖 40.0 g/L 和葡萄糖 40.0 g/L 作为碳源，培养基其他 组分相同，配成发酵培养 基，采 用同 一发 酵工 艺， 在 50 L 发酵罐中进行发酵对比试验. 氮源：分别用豆饼粉 5.0 g/L、酵母粉 5.0 g/L、 鱼胨 3.0 g/L 和硫酸铵 3.0 g/L 作为氮源，培养基 其 他 组 分 相 同 ，配 成 发 酵 培 养 基 ，采 用 同 一 发 酵 工 艺，在 50 L 发酵罐中进行发酵对比试验. 1.5.2 发酵工艺改进 发酵过程 pH 控制工艺改进：分别用 20%的氨 水、20%的 NaOH 溶液控制发酵 pH 值，在 50 L 发 酵罐中进行发酵对比试验. 发酵补料工艺改进：补加碳源将发酵液中的 还原糖控制在 1.5～2.0 g/100 mL，2.0～2.5 g/100 mL， 2.5～3.0 g/100 mL，在 50 L 发酵罐中进行发酵对比 试验. 发酵罐通气工艺改进：将 50 L 发酵罐原有两 孔的罐底进气空气分布圈加工成六孔的空气分布 圈，六孔等间距分布，考察其对发酵过程的影响.
85
15 L 发酵罐中，在通气量 0.25 m3/h、转速 200 r/min、 30 ℃条件下培养 12 h. 将 3 L 二级种子培养液接 种到装有 30 L 发酵培养基的 50 L 发酵罐（上海国 强生化工程装备有限公司）中，起始通气量 1.4 m3/ h、转速 200 r/min，发酵过程溶氧控制不低于 30%， pH 值控制在 7.1±0.1，通过流加葡萄糖溶液控制发 酵液中还原糖含量在 1.5～3.0 g/100 mL，28 ℃培养 45 h. 1.4 分析方法
近年来，结冷胶的需求量年增长率在 30%以 上，具有较高的商业利润 和较 好的 市场 前景 [3]. 目 前 ，相 对 其 他 市 场 占 有 率 较 高 的 添 加 剂 胶 而 言 ，结 冷胶生产存在的主要问题是生产成本较高. 采用 更廉价的原料、优化发酵培养基配方和改进生产 工艺以提高产量和降低成本是当前该领域研究的 热 点问 题 . 如 用 糖 蜜 作 为 碳 源 [4]、尿 素 和 玉 米 浆 作 为 氮 源 [5-6]，成本有所降低. 但糖蜜和玉米浆色 泽较暗，会导致后期提炼难度加大. 另外，转速和 通 气 量 对 结 冷 胶 的 发 酵 也 有 重 要 影 响 [7]， 改 善 供 氧，可以提高结冷胶的产量.
不添加补料，仅在发酵液初始时保证还原糖 浓度为 4.0 g/100 mL 时，整个发酵周期发酵液中 的还 原糖 浓 度 即 可 在 1.5 ～2.0 g/100 mL， 而 补 加 30 % 淀 粉 水 解 糖 控 制 整 个 发 酵 周 期 发 酵 液 中 的 还 原糖浓度达到 2.0～2.5 g/100 mL 时，其结冷胶的产
图 4 发酵液还原糖浓度对结冷胶产量的影响
图 3 不同碱液控制发酵液 pH 对结冷胶产量 的影响
由图 3 可知，用 20%的氨水控制发酵过程的 pH 比用 20%的 NaOH 溶液产胶量高出 15%，但是 用 20%的氨水控制发酵过程的 pH 时糖耗加大，比 用 20%的 NaOH 溶液的糖耗高 50%以上.
二 级 种 子 培 养 基 ：蔗 糖 15.0 g/L，酵 母 粉 3.5 g/L，KH2PO4 0.8 g/L，K2HPO4 1.3 g/L，MgSO4 0.5 g/L， 消泡剂 1.0 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 25 min.
发 酵 培 养 基 ：蔗 糖 40.0 g/L，酵 母 粉 5.0 g/L， KH2PO4 2.0 g/L，CaSO4 2.0 g/L，MgSO4 0.5 g/L，消 泡剂 0.5 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 30 min. 1.3 培养方法
量只提高了 7%. 因此，笔者认为，补加 30%淀粉水 解糖提高了成本，但效果并不明显 . 并且，添加 补 料会使发酵液中残留较高的还原糖，从而增加发 酵液的黏度，不利于溶氧传递，影响结冷胶的生产. 2.2.3 发酵罐通气工艺改进
结 冷 胶 发 酵 后 期 ，发 酵 液 黏 度 增 大 ，搅 拌 转 速 直接影响发酵液中的溶解氧，且过高的转速会对 结冷胶生产菌的生长造成伤害，从而影响结冷胶 的产量[5]. 为了解决转速对菌体的伤害和满足菌体 对溶氧的需求，对发酵罐底部的进气空气分布圈 进行了改造，将原有的两孔空气分布圈加工成六 孔. 并将发酵过程中发酵液的 溶氧 控制 在 30% 以 上 ， [11] 如果溶氧低于 30%则增加通气量 和提 高转 速. 这样也避免了过高的溶氧对菌体的生长和结 冷 胶 合 成 的 碳 代 谢 的 影 响 [12]，改 进 后 的 转 速 和 结 冷 胶产量见图 5.由图 5 可知，改进后，整个发酵过程 转速平均下降 50 r/min，且结冷胶的产量也提高了 4%.
此外，维持发酵液 pH 需消耗 20%的 NaOH 溶 液 845 g、20%的氨水 683 g. 总体来看，用 20%的 NaOH 溶液控制发酵过程的 pH，生产成本更低. 2.2.2 发酵补料工艺改进
在陈平红等[3]对结 冷胶 生产 过程 中有 关补 料 添加的研究基础上，以 30%淀粉水解糖作为补料， 将发酵液中的还原糖分别控制在 1.5～2.0 g/100 mL， 2.0 ～2.5 g/100 mL 和 2.5 ～3.0 g/100 mL 浓 度 下 进 行发酵对比试验，结果如图 4 所示. 结果表明，维 持发酵液还原糖浓度为 2.0～2.5 g/100 mL，结冷胶 的产量最高；维持发酵液还原糖浓度为 1.5～2.0 g/100 mL 与 2.5～3.0 g/100 mL 时，结冷胶的产量接近；当 发酵液还原糖浓度高于 2.5 g/100 mL，结冷胶产量 并未增加.
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河南工业大学学报（自然科学版）
第 35 卷
2.2 优化后培养基的发酵工艺改进 2.2.1 发酵过程 pH 控制工艺改进
pH 是影响结冷胶发酵的重要因素之一，之前 的研究主要集中于探讨结冷胶生产菌生长和产胶 的最适 pH[10]，而很少 研究 使用 何种碱 液来 控制 发 酵过程的 pH，补碱量的多少可以从侧面反映结冷 胶发酵过程中菌体的代谢情况，应作为生产检测 的一个重要指标. 为此，比较了采用 20%的氨水和 20%的 NaOH 溶液控制发酵过程的 pH 对结冷胶发 酵的影响，结果如图 3 所示.
第 35 卷第 5 期 2014 年 10 月
河南工业大学学报（自然科学版） Journal of Henan UniversiHale Waihona Puke Baiduy of Technology（Natural Science Edition）
文章编号：1673-2383(2014)05-0084-04 网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20141029.1723.017.html 网络出版时间：2014-10-29 17:23:36
笔者拟通过培养基优化和发酵工艺改进等方 法降低结冷胶的生产成本，以期为提高该产品的工 业化生产效率提供理论基础.
1 材料与方法
1.1 菌种 少动鞘脂单胞菌 SPF-112，本实验室保存.
优势的发酵工艺. 结果表明：在 50 L 罐发酵试验中，初始还原糖浓度为 4.0 g/100 mL 即可满足
发酵周期 45 h 生产菌对碳源的需求，最佳发酵温度 28 ℃，发酵过程控制溶解氧不低于 30%. 在
优化的工艺条件下，发酵过程不需要补加碳源，整个发酵过程转速下降了 50 r/min，结冷胶产量
图 2 不同氮源对结冷胶产量的影响 由图 2 可知，以酵母粉作为培养基的氮源时， 结冷胶产量最高，以豆饼粉与硫酸铵作为培养基 的氮源时，结冷胶的产量比酵母粉略低. 以鱼胨作 为培养基的氮源时，结冷胶产量最低. 该试验结果 表 明 ，酵 母 粉 、豆 饼 粉 和 硫 酸 铵 均 为 结 冷 胶 发 酵 的 适宜氮源，但豆饼粉 成本 偏低 ，因此 ，豆饼 粉 是 结 生产冷胶的最佳氮源.
2 结果与讨论
2.1 发酵培养基优化 2.1.1 碳源的优化
在当前结冷胶发酵培养基的最佳初糖 （还原
糖）浓 度 研 究 基 础 上 [3，5]，以 发 酵 液 初 糖 浓 度 为 4 g/100 mL 的葡萄糖、淀粉水解糖和蔗糖作为结冷 胶发酵培养基的碳源进行发酵对比试验，结果如 图 1 所示.
图 1 不同碳源对结冷胶产量的影响 由图 1 可见，以葡萄糖、淀粉水解糖作为碳源 时结冷胶产量较高，分别为 24.6 g/L 和 24.3 g/L； 而以蔗糖为碳源时结冷胶产量较低，仅为 19.7 g/L. 该结 果表明 ，葡萄 糖是 培养 基中 的最 佳 碳 源 [8]，淀 粉 水 解 糖 的 主 要 成 分 是 葡 萄 糖 ，以 之 作 为 碳 源 ，其 胶产量与葡萄糖的结果接近，而以淀粉水解糖作 为 原 料 时 可 大 大 降 低 生 产 成 本 ，因 此 ，淀 粉 水 解 糖 是生产结冷胶的最理想碳源. 2.1.2 氮源的优化 在 Nampoothiri 等 [9] 的 研 究 基 础 上 ，选 择 豆 饼 粉 、酵 母 粉 、鱼 胨 和 硫 酸 铵 作 为 发 酵 培 养 基 的 氮 源 进行发酵试验，测定结冷胶产量，结果如图 2 所示.
为 25 g/L.
关键词：结冷胶；发酵培养基；生产工艺
中图分类号：TS201.3
文献标志码：B
0 引言
结冷胶是由 D-葡萄 糖醛 酸 、D - 葡 萄糖 和 L 鼠李糖按大约 1∶2∶1 的比例组成的高分子糖类聚 合 物 [1]，因 其 较 高 的 透 明 度 、极 好 的 稳 定 性 、优 越 的 呈 味 性 、优 良 的 相 容 性 及 配 伍 性 等 ，被 广 泛 应 用 于 食 品 、药 品 、日 用 化 工 等 领 域 [2]. 1996 年 我 国 批 准 结冷胶作为食品添加剂（GB 2760—1996），2010 年 国家卫生部发布了新的食品添加剂结冷胶国家标 准 GB 25535—2010，对食品用结冷胶的质量控制 要求进一步提高.
将活化的斜面菌种接种到 培养 平板 上，30 ℃ 培养 24 h. 取菌种一环接种到装有 50 mL 一级种 子培养基的 500 mL 三角瓶中，30 ℃条件下于旋转 式摇床振荡培养 12 h，摇床转速 200 r/min. 取 400 mL 一级种子液接种到装有 8 L 二级种子培养基的
第5期
牛永利，等：结冷胶发酵培养基优化及生产工艺改进
1.2 培养基 斜面培养基：葡萄糖 20.0 g/L，蛋白胨 5.0 g/L，
酵母粉 3.0 g/L，琼脂粉 15.0 g/L，NaCl 5.0 g/L. pH 7.0，121 ℃蒸汽灭菌 20 min.
一级种子培养基：蔗糖 5.0 g/L，酵母粉 3.5 g/L， 蛋白胨 10.0 g/L，NaCl 5.0 g/L，消泡剂 0.5 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 25 min.
Vol.35，No.5 Oct.2014
结冷胶发酵培养基优化及生产工艺改进
牛永利，张新胜，梁 乐，唐超智*
（河南师范大学 生命科学学院，河南 新乡 453007）
摘要：利用廉价的原料优化结冷胶发酵培养基的碳源和氮源，将两孔的罐底进气空气分布圈加
工成六孔的空气分布圈以改善发酵液溶氧，以结冷胶产量为指标改进发酵工艺，获得具有生产
pH 测定：取发酵液 100 mL，用 pH 计测定. 还原糖测定：采用 DNS 方法. 胶含量测定：取发酵液 50 mL，双蒸水稀释，振 荡混匀后，加入 150 mL 95%的酒精，振荡混匀，静 置沉淀，用抽滤机抽滤 ，滤出 湿胶 ，然后 用酒 精冲 洗脱色 3 次，70 ℃干燥至恒重，测质量. 发 酵 液 溶 氧 测 定 ：发 酵 罐 安 装 溶 氧 电 极 ，通 过 溶氧电极测定发酵液溶氧. 1.5 发酵培养基优化与发酵工艺改进 1.5.1 发酵培养基优化 碳源：分别用自制淀粉水解糖 80.0 g/L（自 制 淀粉水解糖的还原糖含量为 4.0 g/100 mL）、蔗糖 40.0 g/L 和葡萄糖 40.0 g/L 作为碳源，培养基其他 组分相同，配成发酵培养 基，采 用同 一发 酵工 艺， 在 50 L 发酵罐中进行发酵对比试验. 氮源：分别用豆饼粉 5.0 g/L、酵母粉 5.0 g/L、 鱼胨 3.0 g/L 和硫酸铵 3.0 g/L 作为氮源，培养基 其 他 组 分 相 同 ，配 成 发 酵 培 养 基 ，采 用 同 一 发 酵 工 艺，在 50 L 发酵罐中进行发酵对比试验. 1.5.2 发酵工艺改进 发酵过程 pH 控制工艺改进：分别用 20%的氨 水、20%的 NaOH 溶液控制发酵 pH 值，在 50 L 发 酵罐中进行发酵对比试验. 发酵补料工艺改进：补加碳源将发酵液中的 还原糖控制在 1.5～2.0 g/100 mL，2.0～2.5 g/100 mL， 2.5～3.0 g/100 mL，在 50 L 发酵罐中进行发酵对比 试验. 发酵罐通气工艺改进：将 50 L 发酵罐原有两 孔的罐底进气空气分布圈加工成六孔的空气分布 圈，六孔等间距分布，考察其对发酵过程的影响.
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15 L 发酵罐中，在通气量 0.25 m3/h、转速 200 r/min、 30 ℃条件下培养 12 h. 将 3 L 二级种子培养液接 种到装有 30 L 发酵培养基的 50 L 发酵罐（上海国 强生化工程装备有限公司）中，起始通气量 1.4 m3/ h、转速 200 r/min，发酵过程溶氧控制不低于 30%， pH 值控制在 7.1±0.1，通过流加葡萄糖溶液控制发 酵液中还原糖含量在 1.5～3.0 g/100 mL，28 ℃培养 45 h. 1.4 分析方法
近年来，结冷胶的需求量年增长率在 30%以 上，具有较高的商业利润 和较 好的 市场 前景 [3]. 目 前 ，相 对 其 他 市 场 占 有 率 较 高 的 添 加 剂 胶 而 言 ，结 冷胶生产存在的主要问题是生产成本较高. 采用 更廉价的原料、优化发酵培养基配方和改进生产 工艺以提高产量和降低成本是当前该领域研究的 热 点问 题 . 如 用 糖 蜜 作 为 碳 源 [4]、尿 素 和 玉 米 浆 作 为 氮 源 [5-6]，成本有所降低. 但糖蜜和玉米浆色 泽较暗，会导致后期提炼难度加大. 另外，转速和 通 气 量 对 结 冷 胶 的 发 酵 也 有 重 要 影 响 [7]， 改 善 供 氧，可以提高结冷胶的产量.
不添加补料，仅在发酵液初始时保证还原糖 浓度为 4.0 g/100 mL 时，整个发酵周期发酵液中 的还 原糖 浓 度 即 可 在 1.5 ～2.0 g/100 mL， 而 补 加 30 % 淀 粉 水 解 糖 控 制 整 个 发 酵 周 期 发 酵 液 中 的 还 原糖浓度达到 2.0～2.5 g/100 mL 时，其结冷胶的产
图 4 发酵液还原糖浓度对结冷胶产量的影响
图 3 不同碱液控制发酵液 pH 对结冷胶产量 的影响
由图 3 可知，用 20%的氨水控制发酵过程的 pH 比用 20%的 NaOH 溶液产胶量高出 15%，但是 用 20%的氨水控制发酵过程的 pH 时糖耗加大，比 用 20%的 NaOH 溶液的糖耗高 50%以上.
二 级 种 子 培 养 基 ：蔗 糖 15.0 g/L，酵 母 粉 3.5 g/L，KH2PO4 0.8 g/L，K2HPO4 1.3 g/L，MgSO4 0.5 g/L， 消泡剂 1.0 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 25 min.
发 酵 培 养 基 ：蔗 糖 40.0 g/L，酵 母 粉 5.0 g/L， KH2PO4 2.0 g/L，CaSO4 2.0 g/L，MgSO4 0.5 g/L，消 泡剂 0.5 mL/L. pH 7.2，121 ℃蒸汽灭菌 30 min. 1.3 培养方法
量只提高了 7%. 因此，笔者认为，补加 30%淀粉水 解糖提高了成本，但效果并不明显 . 并且，添加 补 料会使发酵液中残留较高的还原糖，从而增加发 酵液的黏度，不利于溶氧传递，影响结冷胶的生产. 2.2.3 发酵罐通气工艺改进
结 冷 胶 发 酵 后 期 ，发 酵 液 黏 度 增 大 ，搅 拌 转 速 直接影响发酵液中的溶解氧，且过高的转速会对 结冷胶生产菌的生长造成伤害，从而影响结冷胶 的产量[5]. 为了解决转速对菌体的伤害和满足菌体 对溶氧的需求，对发酵罐底部的进气空气分布圈 进行了改造，将原有的两孔空气分布圈加工成六 孔. 并将发酵过程中发酵液的 溶氧 控制 在 30% 以 上 ， [11] 如果溶氧低于 30%则增加通气量 和提 高转 速. 这样也避免了过高的溶氧对菌体的生长和结 冷 胶 合 成 的 碳 代 谢 的 影 响 [12]，改 进 后 的 转 速 和 结 冷 胶产量见图 5.由图 5 可知，改进后，整个发酵过程 转速平均下降 50 r/min，且结冷胶的产量也提高了 4%.
此外，维持发酵液 pH 需消耗 20%的 NaOH 溶 液 845 g、20%的氨水 683 g. 总体来看，用 20%的 NaOH 溶液控制发酵过程的 pH，生产成本更低. 2.2.2 发酵补料工艺改进
在陈平红等[3]对结 冷胶 生产 过程 中有 关补 料 添加的研究基础上，以 30%淀粉水解糖作为补料， 将发酵液中的还原糖分别控制在 1.5～2.0 g/100 mL， 2.0 ～2.5 g/100 mL 和 2.5 ～3.0 g/100 mL 浓 度 下 进 行发酵对比试验，结果如图 4 所示. 结果表明，维 持发酵液还原糖浓度为 2.0～2.5 g/100 mL，结冷胶 的产量最高；维持发酵液还原糖浓度为 1.5～2.0 g/100 mL 与 2.5～3.0 g/100 mL 时，结冷胶的产量接近；当 发酵液还原糖浓度高于 2.5 g/100 mL，结冷胶产量 并未增加.
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河南工业大学学报（自然科学版）
第 35 卷
2.2 优化后培养基的发酵工艺改进 2.2.1 发酵过程 pH 控制工艺改进
pH 是影响结冷胶发酵的重要因素之一，之前 的研究主要集中于探讨结冷胶生产菌生长和产胶 的最适 pH[10]，而很少 研究 使用 何种碱 液来 控制 发 酵过程的 pH，补碱量的多少可以从侧面反映结冷 胶发酵过程中菌体的代谢情况，应作为生产检测 的一个重要指标. 为此，比较了采用 20%的氨水和 20%的 NaOH 溶液控制发酵过程的 pH 对结冷胶发 酵的影响，结果如图 3 所示.
第 35 卷第 5 期 2014 年 10 月
河南工业大学学报（自然科学版） Journal of Henan UniversiHale Waihona Puke Baiduy of Technology（Natural Science Edition）
文章编号：1673-2383(2014)05-0084-04 网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20141029.1723.017.html 网络出版时间：2014-10-29 17:23:36