【摘 要】
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本文主要研究了利用弱氧化醋酸杆菌生物转化甘油制备l,3-羟基丙酮。在间歇发酵的基础上,进行10升罐放大连续发酵实验,考查发酵过程中的培养基组分、温度、pH,溶氧量和稀释率等对
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本文主要研究了利用弱氧化醋酸杆菌生物转化甘油制备l,3-羟基丙酮。在间歇发酵的基础上,进行10升罐放大连续发酵实验,考查发酵过程中的培养基组分、温度、pH,溶氧量和稀释率等对菌体生长特性和二羟基丙酮积累的影响,优化了连续发酵条件。
间歇发酵通过改变培养基组成和发酵条件进行发酵过程优化,得到的培养基优化组成为:甘油6%,磷酸二氢钾O.2%,磷酸氢二铵O.1%,硫酸镁0.025%,玉米浆O.7%,酵母膏0.7%。发酵培养的最适温度28-30℃,最适pH值为6.8-7.0,装液量50ml。
在间歇发酵的基础上,进行了超滤膜生物反应器(MBR)小罐连续培养。膜生物反应的的应用,使得菌体与产物DHA实现即时分离,避免了产物积累对发酵的抑制作用,同时简化了下游分离纯化过程。实验发现:外压膜组件较内压膜更有利于发酵过程,连续发酵培养基的优化组成为:底物(甘油)浓度60g/L,酵母膏和玉米浆复配氮源的添加量均为0.5%,其余组分同间歇发酵。连续发酵条件的优化结果为:发酵温度28℃、pH为6.8,稀释率为0.12h-1,溶氧浓度为2.00mg/L。
在小罐连续发酵的基础上进行了膜生物反应器(MBR)耦合10升全自动发酵罐的连续发酵放大实验。主要考察了不同的发酵温度、底物浓度、溶氧和稀释率对连续发酵过程中菌体生长和DHA积累的影响,实验结果表明:发酵过程的最适发酵温度为28℃,最适底物浓度为60g/L;最适溶氧值为3.00mg/L,最适稀释率0.06 h-1。利用MBR实现10L罐连续发酵可在较长时间中稳定积累DHA,持续时间为200~300小时,体积产率为9.87 g1HA/(L·h),是间歇发酵的31.6倍。
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