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3-羟基丙酸(3-HP)作为商业价值巨大的大宗化学品,应用十分广泛。目前市面上生产3-HP的方法常见于化学法和微生物法。化学合成法由于产量低、成本高、分离纯化难等缺点,工业化受到局限。微生物法合成3-HP的不断突破克服了化学合成法中存在的缺陷。本文以肺炎克雷伯氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)作为发酵菌株,上罐发酵,得到了 3-HP的发酵液。以3-HP发酵液为原料,初步建立了 3-HP的分离路线。具体结果如下:(1)根据3-HP的产量、时空产率、甘油转化率等指标,确认实验室已构建成功的高产3-HP的菌株K.pneumoniae.(3tac)适用于上罐发酵和后期分离。发酵液各组分浓度如下所示:3-HP 90.01 g/L,乳酸 7.36 g/L,乙酸 13.31 g/L,1,3-丙二醇 2.82 g/L,2,3-丁二醇 2.47 g/L。(2)用CaC12作为絮凝剂,除去3-HP发酵液中的菌体和大分子蛋白等副产物。在最优的絮凝条件下,菌体的絮凝率达到99.99%,可溶性蛋白的絮凝率为90.98%,3-HP的损失率为1.6%。通过测定不同条件下的zeta电位和不同pH下的发酵液状态,初步确定CaC12絮凝菌体的主要机理为电位中和。(3)用粉末活性炭进行静态脱色,发现pH 7,脱色剂用量达到28g/L时,色素的去除率为90%,3-HP的损失在5%-8%。用颗粒活性炭作为脱色材料,综合除杂效果和3-HP的损失,发现1.34 mL/min可作为动态柱法的理想流速。732阳离子树脂不适用于3-HP发酵液的脱色。(4)筛选了发酵液脱盐所用的树脂,结果表明732阳离子树脂和D301R阴离子树脂是性能优良的脱盐材料。732阳离子树脂的理想体积流量为2 BV/h,D301R阴离子树脂的理想体积流量为1-2 BV/h。利用711阴离子树脂和D290阴离子树脂除去醇类杂质,(5)尝试使用薄层层析色谱法分离3-HP和乳酸,以1:10的甲醇:二氯甲烷为展开剂,分离出少量3-HP的纯品。