辅酶Q10发酵过程的优化与放大

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辅酶Q10是一种脂溶性抗氧化剂,能激活人体细胞和细胞能量的营养,具有提高人体免疫力、增强抗氧化、延缓衰老和增强人体活力等功能,医学上广泛用于心血管系统疾病,国内外广泛将其用于营养保健品及食品添加剂。尽管该工艺相对成熟,但却存在辅酶Q10产量不够高及放大过程中辅酶Q10产量远低于小试水平等问题。本文针对传统发酵生产辅酶Q10的工艺存在的问题,系统研究了从种子瓶制作到工业化放大过程中的关键影响因素。得到了发酵法生产辅酶Q10的最优工艺条件:种子瓶接种量为0.25ml/40ml,采用40ml/250ml的装液量,种子瓶的最佳周期为23h。发酵配方的最优浓度,发酵培养基(每100ml):(NH4)2SO4 0.8g, NaCl0.3g,葡萄糖4g,KH2PO40.6g,谷氨酸钠0.4g, MgSO41.2g,玉米浆0.9g,FeSO41.4g, COCl2 0.005g, CaCO3 0.6g.pH调节为7.2。发酵工艺前期适度的提高发酵体系的OUR,发酵后期适度的控制OUR,同时将营养物质分成基料和补料比例为50%:50%,然后在90h添加300ppm的甜菜碱量,使辅酶Q10前体物的比例进一步下降,辅酶Q10的产量提高至3270mg/L。对发酵罐的搅拌系统改造,通过CFD模拟放大之后50吨发酵罐辅酶Q10的产量为3250mg/L,菌浓为440g/L。
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