《表2 不同发酵工艺类型基本参数对比》

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《生物素对L-缬氨酸发酵的影响》

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注：透析时更换的培养基未计入发酵液体积。

如图8所示，采用在线膜偶联透析发酵工艺，在发酵进行至28 h时，罐内L-缬氨酸质量浓度累积至40 g/L，L-丙氨酸质量浓度累积超过了3 g/L，主产物受到抑制，副产物进入快速生成阶段，此时对发酵液进行在线膜偶联透析，分离出发酵液内较高质量浓度的L-缬氨酸和L-丙氨酸，截留罐内菌体，使其在新加入的透析培养基中迅速恢复活力并继续发酵产酸；透析之后，罐内L-缬氨酸质量浓度降至3 g/L左右，L-丙氨酸质量浓度降至0.3 g/L左右，继续发酵24 h左右，罐内L-缬氨酸质量浓度再次达到40 g/L，且L-丙氨酸也再次累积至3 g/L，此时对发酵液进行第2次透析，降低罐内主副产物的含量，使发酵延续下去，延长菌体产酸周期，并大幅提高单批次发酵总产酸量。通过膜偶联透析发酵，不仅解除了产物的反馈抑制，还有效降低了副产物质量浓度以及最终产量，为后期发酵下游提取提供了便利，增大了L-缬氨酸提取收率。如表2所示，透析前后发酵糖酸转化率由32%提高到34.5%，主产物产量增加，副产物产量降低，耗糖量也相应增加，罐内发酵液体积更接近初始装液量，稳定性增强。