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黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的研究的开题报告
一、研究背景及意义
葡萄糖酸钠是一种重要的食品添加剂和药物原料,在食品、医药、化妆品等方面具有广泛的应用。目前葡萄糖酸钠的生产主要以化学合成为主,但化学合成方法存在着成本高、环境污染等问题。因此,开发一种节能环保的生产方法具有重要的研究意义。
黑曲霉是一种能够生产葡萄糖酸的微生物,在葡萄糖酸钠生产方面具有广泛的应用前景。本研究旨在探究黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的关键技术,以及优化发酵条件,提高葡萄糖酸钠的产量和质量,为葡萄糖酸钠的生产提供一种新思路和新方法。
二、研究内容
1、黑曲霉的筛选和优化:根据葡萄糖酸钠生产的需求,筛选具有高葡萄糖酸产量的黑曲霉菌株,并通过单因素实验和正交实验等方法优化生长条件,提高葡萄糖酸的产量。
2、培养基的优化:通过单因素实验和正交实验等方法优化黑曲霉的培养基配方,提高葡萄糖酸的产量和质量。
3、发酵工艺的优化:通过响应面实验等方法,优化黑曲霉的发酵条件,包括pH、温度、培养时间等,提高葡萄糖酸钠的产量和质量。
4、产品纯化:采用各种方法对发酵产生的葡萄糖酸钠进行纯化和分离。
三、预期结果
通过对黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的研究,预期可以达到以下几个方面的成果:
1、筛选到高产葡萄糖酸的黑曲霉菌株,并通过优化培养条件进一步提高产量;
2、建立黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的工艺流程和技术方案;
3、优化黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的条件,进一步提高产量和质量;
4、获得高纯度的葡萄糖酸钠产品。
四、研究方法
1、黑曲霉的筛选和优化:采用营养琼脂平板培养黑曲霉,并通过葡萄糖酸的产量、生长速率等指标筛选出优良的菌株。然后采用单因素实验和正交实验等方法优化生长条件。
2、培养基的优化:采用响应面实验方法优化培养基配方中各关键成分的浓度和比例,以获得最优的葡萄糖酸产量和质量。
3、发酵工艺的优化:采用响应面实验方法优化发酵条件,包括pH、温度、培养时间等,以获得最优的葡萄糖酸钠产量和质量。
4、产品纯化:采用各种分离和纯化方法,如离子交换层析、透析、浸出等方法,提高葡萄糖酸钠的纯度。
五、研究进度安排
1、前期调研和文献阅读:1个月。
2、黑曲霉的筛选和优化:2个月。
3、培养基的优化:1个月。
4、发酵工艺的优化:2个月。
5、产品纯化:1个月。
6、数据分析和论文撰写:2个月。
总计9个月。
六、参考文献
1.W.vanNieletal.CitricacidfermentationonmolassesbyAspergillusniger.Appl.Microbiol.Biotechnol.,67(2005):176-180.
2.Seetharaman,K.,etal.Efficientproductionofcitricacidfromglucose-basedmediabyAspergillusniger.Bioresour.Technol.,201(2016):144–148.
3.黄洁琼.黑曲霉固态发酵生产葡萄糖酸的研究.中国酿造,31(2012):96-98.
4.陈志新,王建华,陈因.黑曲霉发酵法生产葡萄糖酸钠的工艺研究.工程师,2016(1):7-11.