土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)衣康酸的工藝研究.pdf

1、由于衣康酸(ItaconicAcid)具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，決定了它具有十分活潑的化學(xué)性質(zhì)，既可以自身聚合，也可以和其他分子發(fā)生加成、聚合等化學(xué)反應(yīng)，是一種應(yīng)用前景十分廣闊的化學(xué)合成中間體，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，被譽(yù)為有機(jī)酸領(lǐng)域中皇冠上的寶石。本課題以土曲霉TN-474(AspergillusterreusTN-474)為衣康酸生產(chǎn)菌，以提高衣康酸的產(chǎn)量為目的，通過搖瓶實(shí)驗(yàn)對(duì)衣康酸發(fā)酵的培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件進(jìn)行了研究，并在確立

2、較優(yōu)培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上擴(kuò)大發(fā)酵規(guī)模，在50L發(fā)酵罐上進(jìn)行發(fā)酵條件的優(yōu)化。本文的研究結(jié)果如下： 通過研究不同因素對(duì)衣康酸發(fā)酵的影響，確定了土曲霉TN-474菌株深層發(fā)酵衣康酸的過程控制參數(shù)。在培養(yǎng)基成分方面，研究結(jié)果表明：作為衣康酸發(fā)酵的主氮源NH4NO3對(duì)衣康酸發(fā)酵的影響并不大，而作為輔助氮源的玉米漿干粉對(duì)衣康酸發(fā)酵的影響較顯著，磷元素有利于糖代謝的進(jìn)行和促進(jìn)菌體的生長，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)KH2PO4對(duì)衣康酸發(fā)酵的影響也較大

3、，MgSO4·7H2O對(duì)菌種的產(chǎn)酸及菌體的生長有促進(jìn)作用，CuSO4·5H2O也能促進(jìn)菌株產(chǎn)酸。在培養(yǎng)條件方面，確定了搖瓶發(fā)酵過程中適宜的初始pH、溫度、接種量和裝液量，為50L罐發(fā)酵條件優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。 確定搖瓶發(fā)酵較佳培養(yǎng)基組成為：葡萄糖140g/L，NH4NO33g/L，玉米漿干粉0.2g/L，KH2PO40.05g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，CuSO4·5H2O0.065g/L。較佳的培養(yǎng)條件為：初始pH為2.

4、0，培養(yǎng)溫度37℃，搖瓶轉(zhuǎn)速220rpm接種量為10～12％，500mL三角瓶裝液量60～80mL。50L發(fā)酵罐適宜的攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量分別為300rpm和0.25vvm。 在較佳培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件下，搖瓶發(fā)酵衣康酸的產(chǎn)量為71.83g/L，糖轉(zhuǎn)化率為56.69％，殘?zhí)菫?.46g/L，發(fā)酵時(shí)間為144h。在50L罐中發(fā)酵衣康酸的產(chǎn)量為77.15g/L，糖轉(zhuǎn)化率達(dá)到60.89％，殘?zhí)菫?.48g/L，衣康酸產(chǎn)量較搖瓶發(fā)酵提高了5.3