生物法制備丙酸聯(lián)產維生素B12的研究.pdf

1、丙酸作為一種大宗產品，是一種重要的化工原料，廣泛應用于食品、制藥、材料等行業(yè)。近年來，生物法合成丙酸成為國內外研究的熱點。維生素B12(VB12)是丙酸桿菌生產丙酸過程中產生的高值副產物，在生產價格低廉的丙酸的同時聯(lián)產VB12可提高整條工藝路線的經濟性。本論文就丙酸發(fā)酵液中有機酸分析方法的建立、丙酸聯(lián)產VB12的搖瓶及發(fā)酵罐發(fā)酵條件的優(yōu)化進行了探索，結果如下：
　　 (1)利用反相高效液相色譜法分析了丙酸發(fā)酵液中的六種有機酸，考

2、察了檢測波長、流動相濃度、流速、pH、有機改性劑、柱溫等多種因素對分離的影響，并對方法的精密度、回收率進行驗證，6種有機酸線性相關系數均在0.9992～1之間；方法的回收率為97％～104％。該色譜條件下9 min內發(fā)酵液中各有機酸能得到良好分離，適于指導整個發(fā)酵過程條件的優(yōu)化及發(fā)酵產物的監(jiān)控工作。
　　 (2)進行了搖瓶發(fā)酵條件的優(yōu)化，考察了培養(yǎng)基起始pH，培養(yǎng)溫度，碳源以及前體添加時間對發(fā)酵過程的影響；利用數學統(tǒng)計軟件SAS

3、系統(tǒng)，采用部分析因實驗以及中心響應面分析法中的旋轉中心組合設計法優(yōu)化了發(fā)酵培養(yǎng)基配方。在優(yōu)化條件下，Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015發(fā)酵140 h丙酸產量達16.75 g/L，糖轉化率為41.88％，其生產強度為0.119 g/L/h；VB12產量15.12 mg/L。
　　 (3)對P.freudenreichii CCTCC M207015在7.5 L生物反應器內進

4、行了發(fā)酵罐上條件優(yōu)化?？疾炝顺跏计咸烟菨舛群蚿H對發(fā)酵的影響。最佳發(fā)酵條件為：初始葡萄糖濃度為40 g/L，同時采用兩步pH控制策略，即為發(fā)酵0-48 h控制pH6.5，發(fā)酵48 h后pH6.0，在培養(yǎng)溫度35℃，攪拌轉速100 r/min的條件下進行發(fā)酵生產。丙酸的產量為19.05 g/L，VB12的產量為22.62 mg/L，比搖瓶發(fā)酵分別提高了11％、43％。還探討了批式補加葡萄糖對發(fā)酵的影響，考察結果表明，批式補料發(fā)酵顯著提高了