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针对目前生物转化法生产2,3-丁二醇的发酵工艺和分离提纯工艺,本论文从以下方面做了探索性的研究。首先,本论文考察了不同底物发酵生产2,3-丁二醇的能力,确定葡萄糖为发酵底物,并考察了发酵条件对产物生成的影响。确定种子培养的最适初始底物浓度为8%;间歇发酵的条件为:微氧发酵,通气量为0.04vvm,pH值为5.8;通过批式流加发酵实验表明:Klebsiella pneumoniae CICC 10011的代谢产2,3-丁二醇能力要远高于K.pneumoniaeCGMCC 1206,2,3-丁二醇最高浓度达90.98g/L,2,3-丁二醇与乙偶姻浓度之和最高达103.38g/L,转化率为理论最大值的82.2%,其发酵工艺还有待于进一步优化。其次,考察了壳聚糖对2,3-丁二醇发酵液絮凝预处理的效果,并探索了壳聚糖絮凝后的K.pneumoniae细胞再利用的可行性。以菌体和蛋白质去除率为指标,确定了壳聚糖絮凝2,3-丁二醇发酵液的最佳工艺条件:壳聚糖分子量40kDa,壳聚糖用量0.375g/L,海藻酸钠助凝剂用量0.250g/L,发酵液pH值5.0,搅拌时间30min,静置1h。在最佳工艺条件下,上清液OD值为0.075,细胞去除率达98%以上,2,3-丁二醇保留率约为99%,蛋白去除率约为71.4%,且絮凝后上清液澄清、透明。絮凝细胞再发酵实验表明:絮凝沉淀中的菌体仍然可以重复利用。最后,考察了不同浓缩倍数的絮凝后发酵液中直接加入盐后的盐析情况。结果表明:当发酵液浓缩70%(v/v)后,加入45%(w/w)的磷酸氢二钾,乙偶姻、2,3-丁二醇的分配系数最高,分别为11.9、9.10;回收率较高,分别为83.48%、79.37%;上相中2,3-丁二醇浓度最高可达420g/L。此外,还考察了不同双水相萃取体系萃取2,3-丁二醇的效果,从四种双水相萃取体系中选出乙醇/硫酸铵体系,并确定了其萃取絮凝后发酵液中产物的最佳相组成。当盐浓度为20%(w/w),醇浓度为27%(w/w)时,发酵液中2,3-丁二醇的分配系数和回收率分别达到了7.4、90.2%。该工艺操作简单,易于工程放大,有较好的应用潜力。