现有柠檬酸生产以黑曲霉孢子直接接种,种子延滞期长,发酵水平波动大.针对上述问题,提出孢子预培养策略缩短种子培养周期,通过颗粒物添加和振荡分散调控菌丝球形态均一性.研究获得了最适的孢子预培养条件:碳源为葡萄糖,氮源为玉米浆,Ca2+浓度为10 mmol/L,初始pH为5.0,温度为35℃,初始孢子浓度为0.8×107 CFU/mL,在有氧条件下培养10 h.研究发现,孢子萌发前,颗粒物对孢子凝聚和菌丝球形态影响显著(P<0.05),发芽孢子的凝聚对最终菌丝球形态起决定性作用.同时,小菌丝球会导致发酵产酸速率显著提高(P<0.05).最后,在5000 L规模工艺放大中,种子培养周期缩短12 h以上,成球率增加了18.3％,最大产酸速率提高了7.5％,发酵强度增加0.14 g/(L·h),发酵周期缩短2 h,糖酸转化率升高1.2％.该研究对提升柠檬酸生产效率具有重要参考意义.
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