微生物發(fā)酵生產(chǎn)丙酸已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注,發(fā)酵丙酸鈣又稱天然丙酸鈣,屬于天然高效、安全無毒、性能穩(wěn)定、廣譜的天然防腐劑,目前丙酸鈣的發(fā)酵研究成為了食品添加劑和應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。本文根據(jù)食品添加劑丙酸鈣的工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵的技術(shù)需求,通過對發(fā)酵工藝優(yōu)化和中試放大過程的研究,建立了一種過程可控,經(jīng)濟(jì)性能較好,可直接應(yīng)用于天然丙酸鈣和維生素B₁₂聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)化生產(chǎn)工藝。本論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:1.兩種丙酸桿菌發(fā)酵性能的比較通過費(fèi)氏丙酸桿菌和產(chǎn)酸丙酸桿菌的發(fā)酵結(jié)果,搖瓶發(fā)酵168 h,費(fèi)氏丙酸桿菌和產(chǎn)酸丙酸桿菌的丙酸產(chǎn)量分別為36.78 g·L^-1和37.41 g·L^-1,7 L發(fā)酵罐發(fā)酵168 h,產(chǎn)量可分別提高到42.10 g·L^-1和41.79 g·L^-1。因此,兩株丙酸桿菌的發(fā)酵水平相當(dāng),用費(fèi)氏丙酸桿菌替代產(chǎn)酸丙酸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)丙酸是完全可行的。2.直接發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)丙酸鈣和B₁₂發(fā)酵法生產(chǎn)食品添加劑丙酸鹽的主要形式是丙酸鈣,本實(shí)驗(yàn)采用氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH直接生產(chǎn)丙... 

【文章來源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

丙酸桿菌的丙酸合成途徑Fig1.1PropionicacidsynthesispathwayofPropionibacterium根據(jù)發(fā)酵代謝圖及其發(fā)酵機(jī)理，我們可以得到一個(gè)理論等式[52,54]

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.2為維生素B12的結(jié)構(gòu)圖。核苷酸咕啉環(huán)、coβ配基和含有核苷酸咕啉環(huán)的coα配基組成維生素B12的基本結(jié)構(gòu)，四個(gè)吡咯和一個(gè)鈷原子組成中心咕啉環(huán)，根據(jù)咕啉環(huán)上的Coβ配基的不同，會產(chǎn)生不同的維生素B12類物質(zhì)，羥基維生素B12、氰基維生素B12、脫氧腺苷維生素B12和甲基維生素B12[57]。商品形式的維生素B12多為氰基維生素B12，無論哪種維生素B12，在哺乳動物體內(nèi)都會轉(zhuǎn)化為兩種生物活性形式：脫氧腺苷維生素B12和甲基維生素B12。圖1.2維生素B12分子結(jié)構(gòu)Fig1.2StructureofVitaminB121.2.1維生素B12的理化性質(zhì)維生素B12為紅色晶體，無氣味，容易吸附水分，在水和乙醇中易溶，不溶于丙酮、氯仿。在pH值4.5～5.0的條件下最穩(wěn)定，強(qiáng)酸或堿性溶液中會被分解[58]。遇到了強(qiáng)光或紫外線會被破壞，所以常用的藥品維生素B12必須長期避光保藏。1.2.2維生素B12的應(yīng)用維生素B12被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品及畜牧業(yè)等行業(yè)中。在食品及飼料工業(yè)上，可用于幫助促進(jìn)豬、雞等動物的健康生長，在食品及醫(yī)藥上，可用于預(yù)防和治療慢性肝臟系統(tǒng)疾并神經(jīng)痛等[57]。同時(shí)它也是哺乳動物等組織代謝反應(yīng)所需的重要維生素。維生素B12可以制造骨髓紅細(xì)胞，所以臨床上發(fā)現(xiàn)它可以應(yīng)用于預(yù)防和治療惡性的貧血[59]，與其他抗葉酸藥物合用還發(fā)現(xiàn)它可以預(yù)防和治療脂肪性腹瀉[60,61]。

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文545.5.3產(chǎn)品分析圖5.3為發(fā)酵產(chǎn)物丙酸鈣的濃縮脫色烘干樣品。經(jīng)過高溫濃縮脫色處理后，所得產(chǎn)品中有機(jī)酸的含量會有相對的減少，將所得干粉溶解稀釋10倍，通過高效液相色譜檢測各種酸的含量，通過換算結(jié)果如下表：表5.1發(fā)酵產(chǎn)品各種酸含量Table5.1Contentsofvariousacidsinfermentedproducts發(fā)酵液濃縮烘干后會有部分酸損失，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室只是制作少量產(chǎn)品，所以使用烘箱進(jìn)行烘干，而工業(yè)中常常使用噴干的方式，這種方式可大批量處理發(fā)酵液，并且丙酸損失較少。經(jīng)過活性炭脫色后，丙酸的含量只有少量減少，證明活性炭吸附脫色時(shí)丙酸的損失很少，而且脫色效果也很好，可用來進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)脫色使用，最終產(chǎn)品含丙酸54.16%，經(jīng)過換算所得產(chǎn)品的丙酸鈣含量為69.74%，達(dá)到工業(yè)要求水平（50%），可以直接進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。含量（%）丁二酸乳酸乙酸丙酸未脫色產(chǎn)品10.54.211.254.27脫色產(chǎn)品9.22.710.354.16圖5.3150L發(fā)酵產(chǎn)品Figure5.3150Lfermentedproduct


本文編號：3052983