丙酮酸發(fā)酵工藝的研究.pdf

1、丙酮酸是代謝途徑中重要的有機(jī)酸，產(chǎn)品用途廣泛。用傳統(tǒng)的化學(xué)合成法進(jìn)行生產(chǎn)，成本高、工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重，而發(fā)酵法生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單、基本沒(méi)有污染，更加有利于工業(yè)生產(chǎn)。該文對(duì)丙酮酸發(fā)酵的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化研究。 作者以Torulopsis glabrata TK418作為發(fā)酵菌株，確定了搖瓶發(fā)酵的最佳條件：溫度30℃，接種量10％，轉(zhuǎn)速220 rpm，一級(jí)種子搖瓶生長(zhǎng)24h。并確定了以硝酸鐵化學(xué)法作為丙酮酸的測(cè)定方法。用正交實(shí)驗(yàn)法

2、和響應(yīng)面分析法確定了搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基，即以葡萄糖為碳源，濃度106g/L；硫酸銨為唯一氮源，濃度8g/L；碳氮比25：1。采用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)，并結(jié)合SAS統(tǒng)計(jì)軟件，確定了最優(yōu)的維生素濃度組合：鹽酸硫胺素0.0125mg/L、煙酸9.7mg/L、生物素0.022 mg/L、鹽酸吡哆醇0.54mg/L，并確證鹽酸硫胺素是最重要的影響因素。通過(guò)培養(yǎng)基優(yōu)化，丙酮酸最高產(chǎn)量提高到68.51g/L，增加22.84％。通過(guò)對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)

3、基中添加不同梯度的KH<,2>PO<,4>，確定了最佳濃度為2g/L，此時(shí)的副產(chǎn)物最少。 實(shí)驗(yàn)對(duì)在發(fā)酵罐水平上對(duì)不同溶氧方式的比較，確定了最佳溶氧方式：0～12 h溶氧控制在30％～40％，12～16h溶氧控制在90％，16h至發(fā)酵結(jié)束溶氧控制在65％～75％。通過(guò)有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮對(duì)發(fā)酵的影響及其動(dòng)力學(xué)分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了正交水平得到的氮源水平為丙酮酸發(fā)酵的最佳氮源水平，并得到不同氮源條件下的丙酮酸發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方程。 確定了一