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乳酸,学名为α-羟基丙酸,在食品、化工、农业、环保以及医药等领域应用广泛。乳酸分子结构中含有一个不对称的碳原子,具有光学异构现象。根据乳酸的构型及旋光性的不同,可以将乳酸分为D(-)-乳酸、L(+)-乳酸和外消旋型乳酸三种类型。其中L-乳酸为左旋型乳酸,是人体唯一可以代谢利用的乳酸类型,生产光学纯度和产量较高的L-乳酸是目前L-乳酸发酵研究的焦点。本课题以产L-乳酸光学纯度为99.3%的粪肠球菌HY-U36为研究菌株,研究了培养基和发酵条件对L-乳酸得率的影响,优化了发酵条件以及发酵液菌体絮凝及脱色工艺。主要研究结果、结论如下:通过单因素试验考察了温度、碳酸钙添加量、种龄、接种量、装液量、摇床转速对L-乳酸产量的影响,确定了最佳的摇瓶发酵条件:温度37℃,碳酸钙添加量60g/L,种龄12h,接种量5%,装液量60ml,摇床转速100r/min。通过单因素试验和响应面试验优化了对粪肠球菌HY-U36发酵培养基,确定了粪肠球菌HY-U36发酵产L-乳酸的最适培养条件:葡萄糖148g/L,酵母膏12.4g/L,碳酸钙80g/L,乙酸钠5.0g/L,磷酸二氢钾1.0g/L,硫酸镁1.2g/L,硫酸锰0.04g/L。在温度37℃,种龄12h,接种量5%,装液量60ml,摇床转速100r/min,发酵培养72h,L-乳酸产量达到134.7g/L,比优化前提高了24.3%。研究了利用絮凝剂来除菌的方法,确认了壳聚糖是理想的絮凝剂,当壳聚糖添加量为15mg/L,pH为6.0,温度为50℃,搅拌速度为140r/min,搅拌时间为10min时,此时的除菌效果最好,菌体去除率达到96.3%且L-乳酸的损失率仅为1.2%。对比粉末和颗粒两种活性炭对发酵液脱色率和L-乳酸损失率的影响,确定使用颗粒活性炭进行脱色。通过单因素试验和正交试验考察了颗粒活性炭添加量、温度、pH值、搅拌速度、脱色时间五个因素对发酵液脱色率的影响,当颗粒活性炭添加量为3%,温度为60℃,pH为5.0,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为60min时,发酵液的脱色率为89.7%,L-乳酸损失率为3.74%。