主要创新内容及技术突破:
1、建立了结合超声波诱导孢子快速萌发与种子糖化酶水平表征的移种策略,发酵强度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1(提升幅度 11.8%);
2、进行了柠檬酸发酵生产菌株的系统生物学分析,发现发酵后期的低 pH 环境可激活柠檬酸合成相关基因的表达,葡萄糖作为效应物可激活其转运蛋白的表达;
3、强化同步糖化发酵方式,利用葡萄糖模糊预测模型结合糖化酶阶段添加的策略补偿发酵中后期 pH 急剧降低导致的葡萄糖供给速率不足,中试规模发酵强度进一步提升至 3.15 g·L-1·h-1,残总糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1(下降幅度 31.3%);
4、应用模拟移动床实现了柠檬酸发酵液连续分离提纯及废水资源再利用,在实现了清洁化生产的同时柠檬酸收率达到 98%,较传统钙盐法提高5%。