1、L-乳酸作為一種十分重要的有機酸，在食品、皮革、醫(yī)藥和化工等行業(yè)中被廣泛應用，同時又可以作為合成聚乳酸的單體材料，因此L-乳酸具有極其廣泛的應用前景。但是，目前發(fā)酵生產(chǎn)乳酸仍存在發(fā)酵周期長，L-乳酸光學純度低，L-乳酸產(chǎn)量少，發(fā)酵原材料消耗大等缺點，導致乳酸生產(chǎn)成本偏高，一直是制約乳酸發(fā)酵行業(yè)發(fā)展的瓶頸。本論文的研究主要從高產(chǎn)L-乳酸菌株篩選，發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化以及菌種的誘變選育幾個方面研究微生物發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸。研究意義在于選育高

2、產(chǎn)乳酸菌株，并且利用廉價氮源棉籽餅粉替代酵母粉降低發(fā)酵成本。
　?。?）從谷物、發(fā)酵食品等樣品中篩選出2株高產(chǎn)乳酸菌株，通過對其進行形態(tài)學觀察、VITEK2生理生化鑒定及16S rRNA序列分析，確定2株菌株均為鼠李糖乳酸桿菌，并將其分別命名為鼠李糖乳酸桿菌DLF-15037和鼠李糖乳酸桿菌DLF-15038。其中從辣白菜中篩出的菌株DLF-15038的乳酸產(chǎn)量最高，經(jīng)L-/D-乳酸試劑盒檢測該菌株發(fā)酵產(chǎn)光學純度為100%的L-乳

3、酸。
　?。?）通過單因素實驗和響應面實驗設計對菌株DLF-15038的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)廉價的棉籽餅粉可以部分替代酵母粉，采用15 g/L棉籽餅粉和10 g/L的酵母粉為復合氮源，最適無機鹽濃度分別為CH3COONa3 g/L、KH2PO42 g/L、MnSO40.3 g/L、MgSO40.2 g/L，從而降低了發(fā)酵成本。搖瓶中最優(yōu)發(fā)酵條件：裝液量為100 mL/250 mL，發(fā)酵溫度為37℃，轉(zhuǎn)速為184 r/m

4、in，種齡為11 h，接種量為4%；發(fā)酵罐中最優(yōu)pH值為6.0，通氣量為0.1 vvm，然后在5 L發(fā)酵罐中進行了批式發(fā)酵和批式流加發(fā)酵實驗，發(fā)酵72 h，L-乳酸產(chǎn)量分別為158.24 g/L和165.15 g/L，生產(chǎn)強度分別為2.20 g/(L·h)和2.29 g/(L·h)，糖酸轉(zhuǎn)化率分別為90.36%和93.34%。
　?。?）以L. rhamnosus DLF-15038作為出發(fā)菌株，對其進行紫外和DES復合誘變，誘變

5、條件為菌液稀釋濃度10-6，紫外誘變時間為3 min； DES濃度為1%、誘變時間20 min、誘變溫度38℃。經(jīng)6次傳代培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)該突變株具有較好的遺傳穩(wěn)定性，并將其命名為鼠李糖乳桿菌DLF-15041，為乳酸發(fā)酵提供了一株優(yōu)良菌株。最后在5 L發(fā)酵罐中進行批式和批式流加發(fā)酵72 h，L-乳酸產(chǎn)量分別為167.45 g/L和173.26 g/L，生產(chǎn)強度分別為2.33 g/(L·h)和2.41 g/(L·h)，糖酸轉(zhuǎn)化率分別為93.5