1,3-丙二醇是一種重要的生產(chǎn)原料被廣泛的應(yīng)用于化工、制藥、化妝品等行業(yè),其中最主要的應(yīng)用是合成聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）。隨著化石能源的逐漸消耗,越來越多的注意力轉(zhuǎn)移到生物柴油的生產(chǎn),全球生物柴油的產(chǎn)量隨之大幅上升。但是生物柴油的生產(chǎn)伴隨著大量的粗甘油的產(chǎn)生,這種粗甘油由于含有許多雜質(zhì)難以被利用。本論文以丁酸梭狀芽孢桿菌（Clostridium butyricum）為菌體代謝工業(yè)粗甘油生成1,3-丙二醇。主要研究內(nèi)容是發(fā)酵工藝的優(yōu)化,活性炭、殼聚糖、硅藻土對發(fā)酵的影響及其影響機理的探究。一、對丁酸梭菌反復(fù)分批耦合活性炭發(fā)酵的研究反復(fù)分批發(fā)酵操作簡單,同時能夠達(dá)到連續(xù)培養(yǎng)的目的,減少種子培養(yǎng)時間。通過對丁酸梭菌直接進(jìn)行反復(fù)分批發(fā)酵后發(fā)現(xiàn),從第二批開始OD值下降,甘油消耗能力降低,到第三批菌體大量形成休眠體,發(fā)酵結(jié)束時甘油大量積累。當(dāng)加入活性炭時,反復(fù)分批發(fā)酵進(jìn)行到第四批菌體仍能保持較高的活性。每一批的1,3-丙二醇濃度分別為 42.89 g/L、45.78 g/L、44.48 g/L、42.39 g/L;生產(chǎn)強度分別為 2.14 g/（L*h）、1.91 g/（L*h）、1.85 ... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２甘油經(jīng)丁酸梭菌代謝合成１，３－丙二醇的代謝途徑ｌ４４ｌ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｆｏｒ?ｇｌｙｃｅｒｏｌ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?ｔ?

２．２．１未加活性炭的反復(fù)分批發(fā)酵實驗??２．２．１．１分批發(fā)酵??如圖２－２?ｃｙｃｌｅ?Ｉ所示，第一次分批發(fā)酵時間較短，持續(xù)了?２０小時，ＯＤ值??和１＞丙二醇的濃度分別達(dá)到１０．９１?ｇ／Ｌ和４２．８９?ｇ／Ｌ，乙酸、丁酸和乳酸的最終??濃度分別為４．２８?ｇ／Ｌ、６．１１?ｇ／Ｌ、３．３９?ｇ／Ｌ。然而延滯期持續(xù)了?１０?ｈ，占整個發(fā)酵??過程時長的一半。在發(fā)酵結(jié)束時，培養(yǎng)基中的甘油被消耗完。如圖２－２所示，在??ｃｙｃｌｅ?Ｉ發(fā)酵末期，包括ＯＤ值、１，３－丙二醇濃度、甘油濃度、補堿量等均對時間??曲線保持著較高的斜率，仍有上升的趨勢，說明盡管發(fā)酵進(jìn)行到末期，菌體還??是保持著較高的活性，甘汕消耗速率和丨，３－丙二醇生成速率仍維持在較高的水??平。??分批發(fā)酵過程操作簡單，但是培養(yǎng)基中的高初始底物濃度導(dǎo)致發(fā)酵初期底物??抑制作用嚴(yán)重

２．２．２加入活性炭顆粒的反復(fù)分批發(fā)酵??Ｇｒｏｕｐ?Ｂ發(fā)酵液中加入的活性炭顆粒作為吸收物質(zhì)，同樣將ｃｙｃｌｅ丨發(fā)酵結(jié)??束后的發(fā)酵液作為Ｇｒｏｕｐ?Ｂ?ｃｙｃｌｅｌｌ的種子。如圖２－２所示，從Ｇｒｏｕｐ?Ｂ?ｃｙｃｌｅｌｌ到??Ｇｒｏｕｐ?Ｂ?ｃｙｃｌｅ丨Ｖ，每一批發(fā)酵０Ｄ值和最終１，３－丙二醇濃度都能維持在一個平穩(wěn)??的范圍，并沒有產(chǎn)生不利的現(xiàn)象。且每批發(fā)酵從對數(shù)期開始到發(fā)酵末期，０Ｄ值??和各代謝產(chǎn)物如１，３－丙二醇、丁酸、乙酸、乳酸等的濃度對于時間的曲線均保??持了較高的斜率，說明在每批發(fā)酵過程中，菌體均能保持較高的活性。具體來??說，在整個反復(fù)分批發(fā)酵耦合活性炭實驗中，發(fā)酵過程持續(xù)了?９０ｈ，在Ｇｒｏｕｐ?Ｂ??ｃｙｃｌｅｌＶ發(fā)酵結(jié)束時，０Ｄ值分別為１０．９１、８．７９、１０．７８、９．６９；?１，３－丙二醇濃度分??別為?４２．８９?ｇ／Ｌ、４５．７８?ｇ／Ｌ、４４．４８?ｇ／Ｌ、４２．３９?ｇ／Ｌ；乙酸濃度分別為?４．２８?ｇ／Ｌ、??２３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)1,3-丙二醇的技術(shù)進(jìn)展[J]. 師文靜,金平,王領(lǐng)民,李小姝,佟明友.  精細(xì)與專用化學(xué)品. 2010(04)
[2]以葡萄糖為輔助底物發(fā)酵生產(chǎn)1,3-丙二醇的研究[J]. 張健,趙紅英,劉宏娟,向波濤,劉德華.  現(xiàn)代化工. 2002(06)



本文編號：3418018