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富马酸别名延胡索酸,化学名称为反丁烯二酸。作为一种四碳二元酸,富马酸在医药、食品、化工、树脂等领域有广泛应用。本文以实验室保藏的少根根霉作为发酵的原始菌株,通过溴甲酚绿和丙烯醇平板的复壮筛选得到优良菌株少根根霉(Rhizopus arrhizus)RH-7-13。利用该菌的糖化淀粉能力,省去常规发酵的原料糖化处理,开发了以廉价原料木薯粉为碳源的两步发酵工艺。通过气升式发酵罐的小试发酵实验,得到了较高的富马酸产量,达42.32g/L。通过对种子培养条件的正交试验,找到了少根根霉种子培养阶段形成小球的最佳条件:尿素浓度1.5g/L,接种的孢子密度为6.2×107个/mL,pH2.5。由于菌种退化,原始菌株的富马酸产量不足20g/L。因此,对原始菌株进行了复壮筛选。经过溴甲酚绿和丙烯醇平板筛选,得到菌株少根根霉(Rhizopus arrhizus)RH-7-13,富马酸的产量可达39.63g/L。木薯乃世界三大薯类之一,在我国广西地区广泛种植。干木薯的淀粉含量高,可达75%。少根根霉的糖化能力强,工业上可作为酿酒的固体曲。本文采用实验室所存少根根霉(Rhizopus arrhizus)RH-7-13直接发酵木薯粉产富马酸。通过对发酵培养基的六种成分(木薯粉、尿素、KH2PO4、MgSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O、FeSO4)Plackeet-Burman(PB)实验,筛选出木薯粉和KH2PO4是影响富马酸产量的显著影响因素。采用CCD设计,对木薯粉和KH2PO4进行了响应面优化。最佳的培养基组成如下:木薯粉84.14g/L、尿素0.05g/L、 KH2PO41.55g/L、 MgSO4·7H2O0.5g/L、ZnSO4·7H2O0.025g/L、FeSO45.0×10-4g/L。并研究了木薯粉细度、接种量、装液量、中和剂碳酸钙添加量对富马酸发酵的影响。富马酸产量可以达到46.36g/L,时空产率可以达到0.32g/L/h。少根根霉菌丝发达,在搅拌式反应器中容易结团并缠绕搅拌桨。本文采用容积为2.5L自制气升式反应器(通气量1.54vvm、温度30℃、装液量1.3L/2.5L),富马酸产量可达42.32g/L,达到国际较高水平。时空产率可以达到0.29g/L/h。以葡萄糖为碳源,采用棉球和丝瓜瓤吸附少根根霉产富马酸,富马酸的产量分别可达29.33g/L和38.94g/L。