微生物法生產(chǎn)甘油酸的發(fā)酵及提取工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-03 21:00
甘油酸(2,3-二羥基丙酸,Glyceric acid,簡(jiǎn)稱GA),是一種有機(jī)酸,廣泛存在于自然界的各種植物中,其衍生物作為代謝產(chǎn)物存在于人體內(nèi),在化工、醫(yī)藥、食品等方面均有用途。本文研究了Gluconobacter japonicus HD1025轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸的發(fā)酵及提取工藝。對(duì)搖瓶發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,最適的培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度31℃,搖床轉(zhuǎn)速220 rpm,初始pH 6.0,裝液量30 mL,接種量10%。進(jìn)行了5 L發(fā)酵罐的放大實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,發(fā)酵過(guò)程中使用NaOH控制pH值為5,溶解氧控制在10%的條件下發(fā)酵效果較好,在30 L發(fā)酵罐的驗(yàn)證試驗(yàn)中,底物濃度為150 g/L,pH為5,溶解氧10%,通氣量0.8 vvm,轉(zhuǎn)速300 rpm的條件下發(fā)酵90 h后,甘油酸產(chǎn)量為73.17 g/L。研究了靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)甘油酸時(shí)轉(zhuǎn)化條件對(duì)轉(zhuǎn)化效率的影響,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),結(jié)果表明,靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸的最佳條件為菌體濃度2.05%、底物甘油濃度143.24 g/L、培養(yǎng)溫度30.4℃,在此條件下甘油酸產(chǎn)量達(dá)到64.27 g/L。對(duì)靜息細(xì)胞的重復(fù)利用能...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 甘油的概述
1.2 甘油酸的概述
1.2.1 甘油酸的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)
1.2.2 甘油酸的功能與應(yīng)用
1.3 甘油酸的合成方法
1.3.1 化學(xué)合成法
1.3.2 微生物法
1.4 研究背景及意義
1.5 靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.5.1 靜息細(xì)胞技術(shù)概述
1.5.2 靜息細(xì)胞技術(shù)的工藝優(yōu)勢(shì)
1.6 固定化細(xì)胞技術(shù)
1.6.1 細(xì)胞固定化概述
1.6.2 制備固定化細(xì)胞的方法
1.7 甘油酸的分離提取
1.7.1 濃縮結(jié)晶法
1.7.2 超濾膜分離法
1.7.3 萃取法
1.8 主要研究?jī)?nèi)容
2 甘油酸發(fā)酵工藝的研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)菌種
2.2.2 主要試劑
2.2.3 主要儀器
2.2.4 培養(yǎng)基成分與培養(yǎng)方法
2.2.5 分析方法
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化
2.3.2 5L發(fā)酵罐放大實(shí)驗(yàn)
2.3.3 30L發(fā)酵罐驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化
2.4.2 5L發(fā)酵罐放大實(shí)驗(yàn)
2.4.3 30L發(fā)酵罐驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
2.5 本章總結(jié)
3 靜息細(xì)胞法轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 主要儀器與試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)菌種
3.2.3 培養(yǎng)基
3.2.4 靜息細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.5 分析方法
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化固定化條件
3.4.3 反復(fù)分批轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
3.5 本章總結(jié)
4 固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 主要儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.3 固定化細(xì)胞制備方法
4.2.4 分析方法
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4.2 正交優(yōu)化固定化細(xì)胞制備條件
4.4.3 固定化細(xì)胞性質(zhì)研究
4.5 本章總結(jié)
5 甘油酸鈣的分離提取工藝條件研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 主要儀器
5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.4 主要原材料成本核算
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 菌體去除
5.3.2 蛋白去除
5.3.3 發(fā)酵液脫色
5.3.4 濃縮結(jié)晶
5.3.5 重結(jié)晶及晶體烘干
5.3.6 甘油酸鈣精品質(zhì)量分析
5.3.7 成本核算結(jié)果
5.4 本章總結(jié)
6 討論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果目錄
致謝
本文編號(hào):3807274
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 甘油的概述
1.2 甘油酸的概述
1.2.1 甘油酸的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)
1.2.2 甘油酸的功能與應(yīng)用
1.3 甘油酸的合成方法
1.3.1 化學(xué)合成法
1.3.2 微生物法
1.4 研究背景及意義
1.5 靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化技術(shù)
1.5.1 靜息細(xì)胞技術(shù)概述
1.5.2 靜息細(xì)胞技術(shù)的工藝優(yōu)勢(shì)
1.6 固定化細(xì)胞技術(shù)
1.6.1 細(xì)胞固定化概述
1.6.2 制備固定化細(xì)胞的方法
1.7 甘油酸的分離提取
1.7.1 濃縮結(jié)晶法
1.7.2 超濾膜分離法
1.7.3 萃取法
1.8 主要研究?jī)?nèi)容
2 甘油酸發(fā)酵工藝的研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)菌種
2.2.2 主要試劑
2.2.3 主要儀器
2.2.4 培養(yǎng)基成分與培養(yǎng)方法
2.2.5 分析方法
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化
2.3.2 5L發(fā)酵罐放大實(shí)驗(yàn)
2.3.3 30L發(fā)酵罐驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化
2.4.2 5L發(fā)酵罐放大實(shí)驗(yàn)
2.4.3 30L發(fā)酵罐驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
2.5 本章總結(jié)
3 靜息細(xì)胞法轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 主要儀器與試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)菌種
3.2.3 培養(yǎng)基
3.2.4 靜息細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.5 分析方法
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化固定化條件
3.4.3 反復(fù)分批轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
3.5 本章總結(jié)
4 固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)化甘油生產(chǎn)甘油酸
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 主要儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.3 固定化細(xì)胞制備方法
4.2.4 分析方法
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4.2 正交優(yōu)化固定化細(xì)胞制備條件
4.4.3 固定化細(xì)胞性質(zhì)研究
4.5 本章總結(jié)
5 甘油酸鈣的分離提取工藝條件研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 主要儀器
5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.4 主要原材料成本核算
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 菌體去除
5.3.2 蛋白去除
5.3.3 發(fā)酵液脫色
5.3.4 濃縮結(jié)晶
5.3.5 重結(jié)晶及晶體烘干
5.3.6 甘油酸鈣精品質(zhì)量分析
5.3.7 成本核算結(jié)果
5.4 本章總結(jié)
6 討論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果目錄
致謝
本文編號(hào):3807274
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