丙酮酸發(fā)酵工藝的優(yōu)化及其快速測(cè)定方法的研究.pdf

1、丙酮酸是糖代謝過(guò)程重要的中間產(chǎn)物，在化工、制藥和農(nóng)用化學(xué)品等工業(yè)及科學(xué)研究中有著廣泛的用途。近年來(lái)，世界上對(duì)其商業(yè)需求不斷增長(zhǎng)。目前，丙酮酸的生產(chǎn)方法已開(kāi)始由最初的化工合成轉(zhuǎn)向微生物發(fā)酵法合成。
　　 本文以光滑球擬酵母（Torulopses glabrata）為出發(fā)菌株，通過(guò)液體發(fā)酵獲得丙酮酸。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，建立了丙酮酸的快速測(cè)定方法。以往使用常規(guī)化學(xué)法進(jìn)行丙酮酸檢測(cè)，發(fā)酵液中的副產(chǎn)物α-酮戊二酸

2、會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大干擾，通過(guò)對(duì)幾種測(cè)定方法的比較，對(duì)傳統(tǒng)的鐵離子絡(luò)合物法進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合雙波長(zhǎng)分光光度法，測(cè)定發(fā)酵液中丙酮酸的含量，可消除基質(zhì)背景、顯色劑及α-酮戊二酸的干擾。測(cè)定波長(zhǎng)510 nm，參比波長(zhǎng)540 nm。回收率99.02 ％，RSD 為0.48 ％，方法簡(jiǎn)便，成本低廉，準(zhǔn)確可靠。
　　 實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了丙酮酸的發(fā)酵參數(shù)。通過(guò)對(duì)種子培養(yǎng)條件的優(yōu)化，確定最佳種齡為20 h，最適種子培養(yǎng)基碳源為葡萄糖，種子培養(yǎng)基配方為：葡萄

3、糖40 g/L，蛋白胨4 g/L，硫酸鎂0.3G/L，磷酸二氫鉀1 g/L。通過(guò)對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化，確定最適裝液量為42mL/250 mL，碳酸鈣的最適添加量為32 g/L，最佳溫控方案為0-8 h,33 ℃培養(yǎng)，9-36小時(shí),30 ℃培養(yǎng),37-56 h,28 ℃培養(yǎng)。采用Box-Behenken中心響應(yīng)法對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行了響應(yīng)面分析，確定了葡萄糖，硫酸銨和蛋白胨為發(fā)酵培養(yǎng)基中的主要影響因素，最佳組合比為硫酸銨6.5 g/L，葡萄糖

4、108.6 g/L，蛋白胨1.92 g/L。產(chǎn)量為63G/L，比優(yōu)化前提高了17.53 ％。
　　 實(shí)驗(yàn)使用雙酶法水解淀粉，利用淀粉糖進(jìn)行丙酮酸的發(fā)酵生產(chǎn)。通過(guò)單因素分析對(duì)淀粉酶水解條件進(jìn)行優(yōu)化，確定淀粉酶水解的最佳條件為：pH6.3-6.5，溫度93℃，水解時(shí)間20 min，酶用量15 U/g，淀粉濃度20％。通過(guò)Box-Behenken中心響應(yīng)法分析，確定糖化酶水解的最佳條件為：pH4.5，溫度62.8℃，水解時(shí)間27小時(shí)，