一株优选酿酒酵母增殖培养条件优化及发酵动力学模型的构建

摘要

为实现酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的高密度发酵及在奶啤生产中的应用,对一株来源于新疆传统发酵驼乳中的酿酒酵母TR2生长所需的增殖因子与培养条件进行研究,并建立该菌株的发酵动力学模型.采用单因素实验对培养基中的碳源、氮源以及无机盐的种类与浓度进行筛选,通过响应面试验与正交试验的方法分别优化该菌的培养基成分和发酵条件,采用Matlab软件对该菌株菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型分别进行非线性拟合.结果表明,优化培养基配方为葡萄糖53.4 g/L、蛋白胨21.5 g/L、酵母膏10 g/L、磷酸二氢钾2.98 g/L,在初始pH值为5.0、摇床转速150 r/min、接种量体积分数5％、装液量60 mL的条件下28℃发酵16h,细胞数量可达到6.64×108 CFU/mL,其菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型的预测值与实验值能较好地拟合,拟合度分别为0.997 3和0.978 4,表明所建模型能较好反映该菌的分批发酵过程.