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D-丙氨酸是重要的有机手性源,它主要应用在食品和制药行业作为手性合成过程中的手性源,适用于手性添加剂、手性助剂和手性药物等方面。当前D-丙氨酸在生产D-丙氨醇、新式广谱抗生素、维生素B6、食品添加剂、多肽合成过程的丙氨酸保护剂、合成新型甜味剂阿力甜和化妆品等方面都有重要的应用。近年来D-丙氨酸在科学研究和生产上的应用越来越多,需求量也逐年增加,具有潜在的市场价值。本文利用微生物不对称降解的原理,通过从自然界中筛选到微生物,不对称降解DL-丙氨酸中的L-丙氨酸得到D-丙氨酸成品,通过实验室摇瓶的实验得出了最佳种子和发酵培养基配方,通过自动控制罐发酵工艺条件的研究,获得了最佳的发酵工艺。为了获得实验所需的微生物,分别以L-丙氨酸和D-丙氨酸为唯一有机碳源底物,从葡萄园土壤中采样,经过富集、初筛和复筛,最后得到了一株能够迅速彻底降解L-丙氨酸而对D-丙氨酸几乎不降解的菌株Ala-D45。对该菌株的培养基配比和培养条件进行了优化,确定了种子培养基的最佳配方为：DL-丙氨酸10.0g/L,葡萄糖5.0g/L,蛋白胨10.0g/L,酵母膏10.0g/L,磷酸二氢钾1.0g/L,硫酸镁0.5g/L。种子的最佳培养条件为30℃,初始pH6.0,100r/min,振荡培养22h。通过单因素实验,确定了发酵培养基的最佳配方为：DL-丙氨酸100.0g/L,葡萄糖5.0g/L,蛋白胨10.0g/L,酵母膏10.0g/L,,磷酸二氢钾5.0g/L,磷酸氢二钾2.5g/L,硫酸镁1.0g/L,氯化钙1.0g/L,三氯化铁5.6mg/L,硫酸锌5.0mg/L。最佳发酵条件为：接种量15%,发酵温度30℃,发酵最适pH6.0,最佳摇床转速180r/min。同时通过实验验证,底物DL-丙氨酸浓度过高会抑制混旋物中L-丙氨酸的降解。因此通过流加补料调酸的方法,利用自动控制发酵罐实现了D-丙氨酸的中试扩大生产。最后对发酵液的提取进行了研究,确定了最佳的提取工艺路线。即发酵液经过陶瓷膜过滤器过滤、钙盐沉淀、减压驱氨、活性炭脱色、浓缩结晶、离心分离、对流式干燥等步骤分离得到D-丙氨酸成品。通过单因素试验和正交试验得到最佳脱色工艺为：活性炭的添加量7.5g/L、脱色温度95℃、脱色时间70min、搅拌转速200r/min。对产品回收率和质量进行分析得到：D-丙氨酸的总回收率为67.72%,比旋光度为-14.67。,纯度达99.86%,产品的质量符合日本味之素企业(AJI97)标准。