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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.