甘油发酵生产1_3_丙二醇的菌种筛选及培养基优化研究

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发酵法产1,3-丙二醇的应用基础研究的开题报告

发酵法产1,3-丙二醇的应用基础研究的开题报告

发酵法产1,3-丙二醇的应用基础研究的开题报告开题报告题目:发酵法产1,3-丙二醇的应用基础研究一、研究背景和意义1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,广泛应用于工业生产、医药化学等领域。

传统制备1,3-丙二醇的方法为石油化学法和氢气化学法,这两种方法均存在成本高、能源消耗多、对环境不良等问题,因此需要探寻一种新型的高效、低能耗、环保的生物制备方法。

发酵法是一种可行的生物制备方法,采用适宜的微生物菌株代谢分泌1,3-丙二醇,具有能源消耗低、来源丰富、环保等优点。

目前,发酵法已成为1,3-丙二醇工业生产的重要方法之一。

但是,发酵法制备1,3-丙二醇的过程中,存在影响丙二醇产量和质量的因素较多,如反应物浓度、温度、pH值、氧气供应等,因此需要进行深入研究。

本研究旨在通过对发酵过程中关键因素的优化调控,提高1,3-丙二醇发酵生产的效率和质量,为1,3-丙二醇生产的工业化应用提供技术支持。

二、主要研究内容和方法1. 筛选高效1,3-丙二醇生产菌株:通过培养基筛选和评价不同菌株对1,3-丙二醇产量和生长速率的影响,选定最适合生产1,3-丙二醇的菌株。

2. 优化发酵过程中反应物浓度:采用单因素法和正交试验等方法考察不同反应物浓度对1,3-丙二醇合成的影响,并确定最适合反应的反应物浓度范围。

3. 优化发酵过程中温度和pH值:通过控制温度和pH值的变化,考察其对1,3-丙二醇产量和质量的影响,并确定最适合的温度和pH值范围。

4. 优化氧气供应条件:采用不同方法探究氧气供应对1,3-丙二醇合成的影响,如改变气体的流速、增加曝气时间等,以提高1,3-丙二醇发酵的效率。

5. 通过分析和对比试验结果,确定最适合丙二醇发酵生产的最佳工艺条件和参数,以提高1,3-丙二醇发酵生产的效率和质量。

三、预期研究结果和意义本研究通过基础理论和实验研究,旨在建立一种高效、经济、环保的1,3-丙二醇生产方法,提高生产效率和质量,为丙二醇工业化生产提供新技术和新思路,在工业制备、医药化学等领域具有广泛的应用前景。

生物质甘油制备1,3-丙二醇的研究进展

生物质甘油制备1,3-丙二醇的研究进展
赵 洵 许 张乔 曹发 海 , ,
(. 1华东 理 工 大 学 , 海 上 20 3 ; . 027 2 上海 化 工 研 究 院 , 海 上 206 ) 00 2

摘 要 :随 着 生 物 柴油 成 为替 代 石 油 能 源研 究 的兴 起 , 何 利 用 生 物 柴油 副 产 甘 油 , 降低 生 产 成 本 就 成 为 一 个不 可 如 以 忽 略 的考 虑 因 素 。 另 一方 面 , 13一丙 二 醇 制备 的 P . 由 , I r因其 独 特 的化 学 性 质 可 以用 来 生 产 性 质 优 良的 纤 维 和 薄 膜 等 , 其 生 产 也 开 始 受 到 越来 越 多 的关 注 。 笔 者 阐述 了 目前 制 备 13一丙 二 醇 的 各种 方 法 , 对 其 优 劣 性 进 行 了 比较 , 后 指 出通 , 并 最
不久 的将来 人类 将继 “ 油经 济 ” 石 之后 迎来 “ 物 质 生
二醇 ( ,.D ) 其 生 产 成 本 又 直 接 影 响 着 肿 13P O , 3P O 则 可 大 大 降 低 肿 -D ,

经济 ” 因为生物 质是 替代 石油 为人 类提 供液 体燃 料 ,
和化 工原 料 的唯一途 径 J 。
P O的技术 , D 已取 得 进 展 。清 华 大 学对 以克 雷 伯 氏 菌 和葡萄糖 作 为辅 助底 物发 酵生 产 13P O进行 了 ,.D 研究 [ _引。
维普资讯
第2 2卷 第 l 期
20 0 7年 3月







V0 . 2 No. 12 1
S YNTHE1 C T 1 ECHNOLOGY AND PU CA AP nON

对甘油制备1,3-丙二醇工艺进行设计

对甘油制备1,3-丙二醇工艺进行设计

对甘油制备1,3-丙二醇工艺进行设计-发酵法制备1,3-丙二醇摘要:本设计以甘油为原料,在无氧条件下,利用克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇,符合绿色化学的特点。

通过测定菌体生物量、葡萄糖浓度、蛋白质浓度、甘油脱水酶、丙醛的浓度,可以初步判定发酵进行程度。

设计实验对克雷伯氏菌发酵特性进行研究,分别研究温度、PH、甘油初始浓度、氮源对菌体生长和 1,3-PD 合成的影响。

关键词:1,3-丙二醇、甘油、克雷伯氏菌、厌氧发酵1 前言1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,它可作为化学和医药工业中多种润滑剂、有机溶剂和前体的合成原料。

它作为聚酯、聚醚和聚氨酯的重要单体原料合成的聚合物具有生物可降解性、安全无毒、可循环利用等优点,不仅在服装和工程塑料领域得到了广泛应用,在食品、药品和化妆品等领域也开始崭露头角。

以 1,3-丙二醇为原料合成的食品添加剂丙二醇酯,是世界六大食品乳化剂之一,目前已被美国、日本和中国等国家及欧盟,联合国粮农组织和世界卫生组织批准使用[]1。

20世纪90年代中期,工业上成功开发出了以1,3-PD为原料的新型聚酯材料-聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT), PTT性能优良,因此研究开发低成本的1, 3-PD生产技术成为关注的热点。

1,3-PD的生产方法有化学法和生物转化法。

生物法合成 1,3-PD 符合“绿色化学”的特点,利用甘油或葡萄糖等可再生资源为原料,生产清洁,对环境无污染,符合我国可持续发展的需要。

近几年,随着以大豆油与菜籽油为原料生产生物柴油产量的迅速增长,产生了大量副产物甘油;用甘油合成附加值更高的 1,3-丙二醇有利于资源的综合利用,引起了如杜邦公司、陶氏化学公司、亨斯迈公司等公司的关注[]2。

发酵工程作为生物法合成 1,3-PD 的关键环节更是人们关注的热点。

2003 年美国环境保护机构向杜邦授予“绿色化学总统奖”,专门用于表彰该公司对生物基 1,3-PD 工艺开发所作的研究。

大连理工大学科技成果——微生物发酵法生产1,3-丙二醇

大连理工大学科技成果——微生物发酵法生产1,3-丙二醇

大连理工大学科技成果——微生物发酵法生产1,3-丙二醇一、产品和技术简介本技术针对当前1,3-丙二醇生产现存的问题,采用克雷伯氏杆菌将甘油转化为1,3-丙二醇,在实验室小试研究成果的基础上,开展了放大到1立方米和20立方米发酵罐的中试试验。

提出了葡萄糖好氧发酵生产甘油与甘油厌氧、微氧发酵生产1,3-丙二醇相结合的两步发酵工艺,并首次提出并采用了酒精沉淀预处理技术,解决了产品难以提取分离的瓶颈问题。

该技术在教育部组织的鉴定会上被评为国际先进技术,获辽宁省技术发明二等奖。

二、应用范围1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,可用作溶剂、抗冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯和聚氨酯的单体。

其与聚对苯二甲酸合成的新型聚酯材料聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)相比具有许多优良的特性。

如尼龙样的弹性恢复、抗紫外、臭氧及氮氧化物的着色性、低静电、低水吸附、全色范围内无需添加任何特殊化学品而呈现出的良好连续印染性及可生物降解性等。

PTT不仅可以作为新型合成纤维在地毯和纺织品方面有着广阔的应用前景,在工程热塑性塑料领域也有巨大的应用潜力。

目前,国外的一些大牌公司正加紧开发1,3-丙二醇及PTT 在纺织和地毯等行业中的应用,如壳牌(Shell)和杜邦(Dupont)公司已先后开发出性能优良的空气变形纱(BCF)、地毯、PTT织物(Corterra)以及玻璃纤维填充的PTT热塑性工程塑料等。

此外,1,3-丙二醇还可用作增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也可作为产品中的组分如化妆品、打印机墨水、清洁剂、稳定剂和燃料电池燃料等的添加剂来提高产品的性能。

作为医药和有机合成的中间体,1,3-丙二醇可用于食品、化妆品和制药等行业。

1,3-丙二醇可替代乙二醇、1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂,还可用于制备其它不饱和聚酯,如聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)和共聚聚酯以及制备新型聚氨酯树脂等。

1,3-丙二醇产生菌的筛选

1,3-丙二醇产生菌的筛选
值 至 70; 添 加 微 量 元 素 I mL L, . 再 O / VBl .5 培 养 基 在 使 用 前 200 。 均在 11 2 ℃下 灭 菌 2 mi 0 n。
22 1 实 验 方 法 ... 2
( ) 滴 定 法 测 定 甘 油 :从 发 酵 罐 中取 1 ~ 5 L发 酵 液 于 1 0 1m 4 0 r n下 离 心 1 n 0 0/ mi 5mi。用 移 液 管 准 确 移 取 2 m L上 清 液 置 于 2 0 mL的 三 角 瓶 中 , 水 1 L 加 入 酚 酞 指 示 剂 , 00 ] 5 加 0m , 用 . mo L 5 / N O 标 准 溶 液 滴 定 至 变 色 。然 后 加 入 1 L 0 1 o L高 碘 酸钠 aH 0m . m l / 溶 液 , 光 反 应 5 m n再 加 入 2 %乙 二 醇 溶 液 5 m , 光 反 应 5 避 i, 5 L避 mi。 然 后用 上述 N O n a H标 准溶 液 滴 定 至 变 色 , 色程 度 应 与前 次 变 变 色程 度 相 当, 录这 一 次所 用 N 0 溶 液 的量 。 本 文 所 测 定 的 记 aH 在
31菌种 筛选 结 果 : 离 出 了 单 个 的 菌 落 。 入 斜 面 培 养 基 的 . 分 放
பைடு நூலகம்
的 中 间体 。 因而 用 途 广 泛 、 场需 求 量 较 大 , 化 学 法 合 成 的 1 一 市 用 , 菌 种 放 在 冰 箱 保 藏 共 计保 存 菌 株 2 3 7株 P O生产成本高同时污染环境 。 D 因原 料 及 设 备 等 因 素 目前 国 内 尚 32甘 油 利 用 率 测 定 结 果 _
无 化 学 法 工 业 化 报 道 。 因 而 采 用 微 生 物 法 生 产 1 一 D 具 有 巨 , P O 3 大 的潜 力 。微 生 物 转 化 法 的 瓶 颈 在 于 能 够 将 甘 油 转 化 为 1 一 D . P O 3 的 菌种 产 率 低 , 产周 期 长 。 生

曲霉发酵甘油生产1,3-丙二醇的研究

曲霉发酵甘油生产1,3-丙二醇的研究
1 4 1 色谱 条 件 . .
柱温 : 采用 程 序升 温 , 始 温 度 为 1 0 , 温 2 起 8℃ 恒 mi; 5 mi n 以 ℃/ n的速率 升 温至 2 0 , 温 3mi; 0℃ 恒 n 进 样 口温度 :8 ℃ ; 2 0 检测 器温 度 :6  ̄ 载 气 为氮 气 , 20 C; 体 积流 量 4 / n 柱前 压 : . a 。 5mL mi ; 0 1MP J
13 , 一丙 二 醇 ( , 1 3一P O) 一 种 重要 的化 工 原 D 是
培养 基 的 基 础 上 以甘 油 代 替 葡 萄 糖 作 为 唯 一 碳 源。 发 醇培 养 基则是 在 察 氏 培养 基 中 以甘 油 为 唯 一 碳 源 和以甘 油 与 葡 萄 糖 共 同作 为碳 源 , 中 碳 源 分 别 为 其 1 %甘 油 , %甘油 , %甘 油 +2 5 2 2 . %葡 萄糖 , %甘 油 2 +5 %葡 萄糖 。
1 4. . 2 检 测 方 法
菌种 : 曲 霉 UV 4 , 黑 8 UV一8 8和 米 曲 霉 AS 4 34 A 3 , 3 0 , 0 2, S 9 AS 8 0 大连 轻工 业学 院菌 种保 藏 中心 。
仪器 和试 剂 : 12气 相 色 谱 仪 , 火 焰 检测 器 GC 2 氯
关微 生物法生产 13 , 一丙 二醇 的研 究主要 集中在几 种条件致 病菌上, 采用霉菌 既考虑 了安全 问题 , 丰富 了 1 3 又 ,

丙 二 醇发 酵 法 生产 的 可 用 菌株 , 为进 一步 的产 业 化打 下 基 础 。
关 键 词 米 曲霉 , 曲霉 , , 一丙 二醇 , 黑 13 气相 色谱
效益 , 成为 人们 的研 究热点 。 目前 国 内外 研究 发酵 法

甘油法生产1.3-丙二醇工艺流程

甘油法生产1.3-丙二醇工艺流程

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生物工程法制备1,3-丙二醇

生物工程法制备1,3-丙二醇

生物工程法制备1,3-丙二醇尽管化学法是当前生产1,3-PDO的主要方法,但其存在生产成本高,易造成环境污染等问题,而采用生物工程法则具有条件温和,操作简便,副产物少,选择性好,能源节省,设备投资少和环境良好等特点,是一种生产成本最低,污染最少的方法。

美国杜邦、陶氏化学、德国拜尔、赫司特、英国ICI等公司均投入巨额资金和人力对生物技术进行了研究,取得了令人瞩目的成果。

目前,采用生物工程法制备1,3-PDO主要有以甘油为原料的微生物发酵工艺和以葡萄糖为原料的微生物发酵工艺两种。

1 以甘油为原料的微生物发酵工艺以甘油为原料的微生物发酵生产1,3-PDO工艺是基于自然界存在克雷伯氏肺炎杆菌和丁酸梭状芽孢杆菌,而它们具有在厌氧条件下使甘油转化成1,3-PDO的能力。

在菌种的发酵过程中,甘油消耗主路径有两种,其一为甘油脱水酶催化甘油脱水,转化成3-羟基丙醛,3-羟基丙醛再被还原得到1,3-PDO;其二为甘油在脱氢酶作用下生成副产物。

此外,由于菌体生长和氧化代谢支路都要消耗部分甘油,使得甘油转化为1,3-PDO的摩尔转化率最高只能达到0.5%左右。

虽然生物柴油的快速发展提供了大量廉价的副产物甘油,但由于发酵液中1,3-PDO含量最高只有5%左右,且为了得到纯度为99.9%的1,3-PDO产品,需要采取相当复杂的精制工艺,在生产成本上还难以与化学合成法相竞争。

2 以葡萄糖为原料的微生物发酵工艺从自然界分离获得的菌种只能以甘油为碳源,无法直接利用葡萄糖生产1,3-PDO以降低微生物发酵法的成本。

为此,DuPont公司和基因克(Genecor)公司利用基因工程技术,在大肠杆菌中插入取自酿酒酵母的基因,从而将葡萄糖转化为甘油,再插入取自柠檬酸杆菌和克雷氏菌的基因,将甘油转化为1,3-PDO,开发了由葡萄糖一步法生产1,3-PDO的发酵技术,使生产效率提高了近500倍,有效地提高了1,3-PDO的产率。

DuPont公司和英国Tate & Lyle公司合作,于2000年在一套规模为45.4吨/年的中试装置上对该技术进行了验证并获得成功。

甘油制备1.3-丙二醇

甘油制备1.3-丙二醇

甘油制备1.3-丙二醇l,3-丙二醇是一种重要的有机化工原料.广泛应用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂、聚酯和聚氨酯的合。

也可用作防冻剂、溶剂、保护剂等,其中最重要的应用是制备聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。

PTT是一种性能优异的聚酯材料,是目前国际上合成纤维开发的热点,被专家预测为2l世纪最主要的新纤维品种之一。

世界上已实现工业化生产1。

3一丙二醇的合成路线有两条:一种方法是Shell公司的环氧乙烷羰基化法;另一种方法是Degussa公司的丙烯醛水合氧化法。

其中环氧乙烷羰基化法设备投资大.技术难度高.其催化剂体系相当复杂.制备工艺苛刻且不稳定.配位体还有剧毒。

丙烯醛水合氢化法成本较高.特别是丙烯醛本身属剧毒、易燃和易爆物品,难于储存和运输。

由此可见.研究开发以生物柴油副产甘油为原料制备l,3一雨二醇的技术很具竞争性和发展潜力。

目前国内外做了大量的研究,主要形成催化氢解法和微生物发酵法两项技术。

(1)催化氢解法甘油催化氢解制备1.3一丙二醇是一个较复杂和困难的过程.目前人们刚刚在这方面开始研究。

在均相催化体系中加入钨酸和碱性物质如胺或酰胺等,在3lMPa的合成气压力和200℃的温度下反应24h,甘油催化氢解生成1.3丙二醇的产率为21%,选择性为45%。

Schiaf等选用Ru配合物为催化剂,在四氢噻吩砜、甲苯和1一甲基吡咯烷酮的混合溶剂中,在5.2MPa的氢压力和110℃的温度下反应19h,l,3丙二醇的选择性为44%,但转化率仅为5%。

Shell公司于2000年开发了一种均相体系合成1.3一丙二醇.该法以含铂系金属的配合物为催化剂.加入甲磺酸或i氟甲磺酸作添加物.在水或环丁砜的溶剂中甘油被氢解生成1.3一丙二醇.其选择性可达30.8%。

Chaminand等采用氧化锌、活性炭或三氧化二铝负载的cu、Pd或Rh作为催化剂.以钨酸作添加物.在水、环丁砜或二氧杂环已烷等溶剂中研究了甘油催化氢解反应。

当温度为180℃、氢压为8MF,a时,产物中1,3一丙二醇与1.2丙二醇的摩尔比最好时可达到2.并认为Fe和Cu等有利于提高1.3一丙二醇的选择性。

Pt-WOx系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展

Pt-WOx系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期Pt-WO x 系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展陈宇晴,齐随涛,杨伯伦(西安交通大学化学工程与技术学院,陕西 西安 710049)摘要:生物柴油的发展对实现碳减排、推进能源替补具有重要科学意义,将生物柴油副产粗甘油进行绿色处理及高值转化,有利于促进生物柴油产业链的延伸发展。

甘油氢解制备1,3-丙二醇已成为目前粗甘油高值化利用的研究热点,设计开发高活性、高选择性的催化剂是该过程的关键。

本文首先阐述了Pt-WO x 系催化剂上甘油氢解制备1,3-丙二醇的脱水加氢机理、直接氢解机理以及氧化还原机理,明确了Pt-WO x 系催化剂中Pt 分散度、WO x 状态和Pt-WO x 界面接触等是影响催化性能的主要因素,并对其进行综述;进一步分析Pt 分散度、WO x 状态和Pt-WO x 界面接触的影响机制。

Pt 分散度会影响H 2的活化及反应中间体的氢化;WO x 状态与催化剂Brönsted 酸性位点密不可分,还可促进活性金属的分散;Pt-WO x 界面则影响催化剂氢溢流以及原位Brönsted 酸的生成。

最后,提出今后应从这三方面构筑新型Pt-WO x 系催化剂;探究各活性组分对甘油氢解反应的影响规律及组分间相互作用的本质特征,完善反应机理;考察加氢方式对甘油选择性氢解的影响机制,以促进甘油选择性氢解制1,3-丙二醇技术路线的规模化发展。

关键词:甘油;氢解;1,3-丙二醇;Pt-WO x 催化剂;反应机理中图分类号:O643.38;TQ426 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)12-6301-09Research progress of hydrogenolysis of glycerol to 1,3-propanediol oversupported Pt-WO x catalystsCHEN Yuqing ,QI Suitao ,YANG Bolun(College of Chemical Engineering and Technology, Xi ’an Jiaotong University, Xi ’an 710049, Shaanxi, China)Abstract: The development of biodiesel is of great scientific significance for achieving carbon emissionreduction and energy substitution. The high-value green conversion of biodiesel by-product glycerol areconducive to the development and extension of the biodiesel industry chain. 1,3-Propanediol produced by catalytic hydrogenation of glycerol has become a research hotspot, and the design of catalysts with high activity and selectivity is the key. The dehydration-hydrogenation mechanism, direct hydrogenation mechanism and redox mechanism of glycerol to 1,3-propanediol on Pt-WO x supported catalysts are elaborated. Pt dispersion, WO x state and Pt-WO x interface contact behavior in Pt-WO x catalysts are further analyzed as they are the main influence factors on the catalytic performance. Pt dispersion affects the activation of H 2 and the further hydrogenation of intermediates. The WO x state not only promotes the dispersion of Pt, but also closely relates with the Brönsted acid site of the catalyst. The Pt-WO x interface综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0075收稿日期:2023-01-15;修改稿日期:2023-03-22。

高产1,3-丙二醇菌株的诱变与筛选

高产1,3-丙二醇菌株的诱变与筛选

其 中克雷伯 氏菌 、 檬 酸 杆 菌和 丁 酸梭 菌在 生 产 1 3 柠 ,一 P 的 过 程 中底 物 耐 受 力 强 、 物 得 率 高 、 产 强 度 D 产 生 大, 因此研究 比较 广泛 L 。用 出发菌 发 酵生 产 1 3P 2 ] ,- D
母膏 7 0 微量 元素 0 3mL, H 值 7 0 ., . p .。
摘 要 : 为提 高克 雷伯 氏肺 炎杆 菌产 1 3 丙二 醇 ( ,一 D) 能 力 , 用 紫外 线 对 其 进 行 诱 变 , 立 了 一 种 高 效 高通 ,一 13P 的 利 建
量 的摇 瓶 传 代 连 续 富集 培 养 筛选 抗 产 物抑 制 菌株 的 方 法 , 筛选 出 了 4株 抗 1 3P ,- D抑 制 且 高产 1 3P 的 茵株 , 别命 名 ,- D 分
6 2 2 7, nC1 ・4H2O 0, C1 ・2H2 0 5, H O . M 2 1 Cu 2 O .8 Co 2・2H2 2 . H3 C1 O 3 8, BO30 31, 2 o . 5。 . Na M O40 2
上, 转化率 6 以上 , 产 强 度 2g・L ・ , 0 生 h 5m。 发酵 罐 产 物 浓 度 也 能 达 到 6 0 g・L 以 上 , 化 率 转 6 左右 _ 。然 而依靠优 化发 酵工 艺 进一 步 提高 产 O 6 q] 量 面临很 大 困难 , 良菌 种 的选 育 工作 迫 在 眉 睫 。作 优
使 其 富 集 , 终筛 选 出 4株 高 产 1 3P 的菌 株 , 最 ,- D 5L 发酵罐 中 1 3P 的终浓 度 和得 率 都有 不 同程度 的 提 ,- D 高。
种重要 的化 工原料 , 用 作 溶 剂 、 冻剂 或 保 护剂 、 可 抗 精 细化 工原料 以及新 型 聚酯—— 聚对 苯二 甲酸丙 二醇酯 ( TT) P 和聚氨 酯 的单体 。开发 低 成本 、 境 友 好 的生 环 物法 1 3丙 二 醇 生 产 工 艺 已成 为 各 国关 注 的 热 点 。 ,-

1,3-丙二醇的研究进展

1,3-丙二醇的研究进展

生产菌株
目前,人们发现的能够代谢产生1,3-丙二醇的微 生物菌种都是细菌,这些野生型菌株都只能以甘油 为碳源发酵生成1,3-丙二醇 菌株集中在肠杆菌科、梭菌属和乳杆菌属。主要有 肠道细菌中的肺炎克雷伯氏菌 、产气克雷伯氏菌 、 弗氏柠檬菌以及成团肠杆菌 ,乳杆菌属的短乳杆 和布氏乳杆菌 ,梭菌属的丁酸梭状芽孢杆菌 和巴 氏梭状芽孢杆菌 肺炎克雷伯氏菌、弗氏柠檬菌和丁酸梭状芽孢杆菌 具有相对较高的1,3-PDO产量和较高的底物转化率 以及生产强度,是目前研究较多的三种菌种。

基因工程菌构建策略

M Gonzalez-Pajuelo等人发现Clostridium butyricum VPI3266对粗甘油的耐受性和商品化的纯 甘油相同,以未经处理的粗甘油为底物,产率可达 到0.6mol/mol甘油。这类菌种的发现应用避免了对 粗甘油进行预处理,在简化工艺条件的同时也节省 了预处理的费用
基因工程改造菌种
甘油代谢有氧化和还原两个途径,还原途径中的甘 油脱水酶、1,3-丙二醇氧化还原酶和氧化途径中醛 脱氢酶为关键酶,其中甘油脱水酶为限速酶,同时, 此酶的催化产物3-羟基丙醛对细胞有毒害作用,需 同时转化3-羟基丙醛为1,3-丙二醇 张延平等用同源重组技术敲除醛脱氢酶基因后, 1,3-丙二醇合成浓度明显提高了27%-42% 3-磷酸甘油的积累也会降低1,3-丙二醇的产量,由 此可引入代谢途径使其向1,3-丙二醇转化

生产工艺
吴如春等(2011)对1,3-丙二醇后提取过程(微生 物菌体等高分子物质的去除,盐的去除,有机物的 纯化和水的去除)进行研究,但都存在美中不足, 所以后提取工艺tlep
等人利用两步法发酵葡萄 糖生产1,3-丙二醇,甘油转化率及目的产 物终浓度都较低。 两步法:利用酿酒酵母等转化发酵液中葡萄 糖生成甘油,再通过1,3 -丙二醇生产菌株 转化甘油生成1,3- 丙二醇

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc

PDO(1,3丙二醇)调研报告.doc

1,3-丙二醇调研报告1,3-丙二醇英文缩写1,3-PDO,是无色、无味的粘稠液体,可溶于水、醇、醚等多种有机溶剂,主要用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也用于食品、化妆品和制药等行业,其最主要的用途是作为聚合物单体合成性能优异的高分子材料,不但可以使聚酯塑料具有自然循环的可生物降解特性,而且是制造性能优异的新型聚酯纤维聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的重要单体原料,可替代乙二醇、丁二醇生产多醇聚酯。

2 国际生产技术概况目前1,3-丙二醇主要有三种生产方法:丙烯醛法、环氧乙烷法、微生物发酵法。

其中前两种方法已经实现工业化,后一种方法正由美国Du Pont(杜邦)公司进行工业化开发。

全球1,3-PDO的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。

三个公司各自采用的是不同的技术路线。

Degussa公司采用的是丙烯醛水合氢化法,壳牌公司采用的是环氧乙烷碳基化法,两个公司走的都是“石化合成路线”。

另一家1,3-PDO生产商杜邦公司采用的是自己创新的生物工程法。

2.1 Degussa公司的丙烯醛水合氢化法路线简析丙烯醛水合氢化制备1,3-PDO工艺申请专利最多的是德国Degussa公司,其次是德国Hoechst公司。

Degussa公司以丙烯醛为原料生产1,3-PDO的工业化路线主要的生产步骤是:(1)丙烯醛水合制3-羧基丙醛;(2)3-HPA催化加氢制得1,3-PDO。

丙烯醛水合制备3-羟基丙醛,最早采用无机酸作催化剂,但其产率低,选择性差,并伴有副反应发生。

丙烯醛遇酸容易发生缩合或聚合反应,生成二丙酸醚等,为解决这些问题,Degussa公司采用弱酸性离子交换树脂作为催化剂来提高3-HPA的选择性,丙烯醛水合的转化率和选择性都可以大幅度提高。

美国专利中提出了一种含有磷酸基的酸性螯合型阳离子交换树脂-NH-CH2-PO3H2作催化剂,在反应温度50~80℃的范围内,可使丙烯醛转化率保持在85%~90%,3-HPA选择性可达80%~85%,Degussa公司Arntz等采用弱酸性离子交换树脂用少量钠、镁、铝离子改性,如含0.53%Na,0.06%Mg,0.3%Al的离子交换树脂催化剂,在釜式反应器中于50℃反应4h,丙烯醛的转化率达88.9%~90.5%,3-HPA选择性为80.4%~82.8%。

甘油耐受菌Klebsiella pneumoniae XJPD-Li合成1,3-丙二醇的研究

甘油耐受菌Klebsiella pneumoniae XJPD-Li合成1,3-丙二醇的研究

直是 该领 域 的研 究 重 点 。甘 油 作 为 微 生物 发 酵法 生 产 1 3一 D 的底 物 , , P 其初 始 浓度对 1 3一 D 的合 成影 , P
响很大l , 6 因此 文 中 通 过 研 究 甘 油 浓 度 对 K.p e — ] nu mo ieX P L ( J D L ) 成 1 3一 D 的 影 响 , na J iX P - i合 , P 利
1, 丙 二 醇 ( , P 3一 1 3一 D)是 一 种 重 要 的 化 工 原 料, 主要 用 于生产 聚 酯 和 聚 氨酯 以及 溶 剂 、 冻剂 或 抗
特 殊环 境筛 选 , 石河 子大 学新 疆兵 团化 工绿 色过 程重
点 实验 室保 藏 。
培 养 基 : 子 培 养 基 和 发 酵 培 养 基 参 考 B e 种 rd
Gu zl n el 等人设 计 的培 养基 , 7 并加 以修正 。
1 2 培 养 方 法 .
( )摇瓶 培 养 : 用 特制 3 0mL厌 氧摇 瓶 , 1 采 0 装液
量 1 0 mL, 种 量 5 ,4 ℃ 水 浴 摇 床 培 养 , 速 0 接 0 转
氧 乙烷合 成法 和微 生物 发 酵法 , 中微生 物发 酵 法 因 其 具有 条件 温和 、 原料 易得 和 对环 境污 染小 等优 点 而成
为 近 年 来 的 研 究 热 点 。Du o t与 英 国 T t & ] Pn ae
1 0r mi , 5 / n 通入 N 维持厌 氧 环境 , 通气 比 0 2g m。 . y
( )发 酵罐 培 养 : 国 NB if l 0型 5 L全 2 美 S Bol 1 o 自动发 酵 罐 , 液 量 3 L, 种 量 1 5 发 酵 温 度 装 接 0/, 9 4 ℃ , 拌 转 速 2 0 r mi , 入 N 0 搅 0 / n 通 维 持 厌 氧 环 境 , 通 气 比 0 2v m。 . v

甘油生产1,3-丙二醇发酵工艺优化研究

甘油生产1,3-丙二醇发酵工艺优化研究

甘油生产1,3-丙二醇发酵工艺优化研究佚名【摘要】1,3-PDO is the basic raw material to produce polytrimethylene terephthalate. Biorefinery technology of producing 1,3-PDO from glycerol with ferment has broad application prospect. In this paper, K. pneumoniae was chosen as the starting strain. Fermentation process parameters including strain preservation methods, fermentation system environment, nitrogen ventilation ratio, pH neutralizing agent and glycerol quality were optimized. The experimental results show that the yield of 1,3-PDO can reach to 103.38 g/L under optimum process conditions.%1,3-丙二醇是合成聚对苯二甲酸丙二醇酯的基础原料,利用甘油进行微生物发酵生产1,3-丙二醇的生物炼制技术具有广阔的应用前景。

以克雷伯氏肺炎杆菌为出发菌种,对菌种保藏方式、发酵体系环境、氮气通气比、pH 中和剂以及甘油品质等发酵工艺进行了优化研究。

实验结果表明,在较优的工艺条件下,1,3-丙二醇产量可达103.38 g/L。

【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P1813-1815)【关键词】克雷伯氏肺炎杆菌;1,3-丙二醇;发酵工艺;优化【正文语种】中文【中图分类】TQ9231,3-丙二醇(1,3-PDO)可用于化妆品、液体清洁剂、防冻液、服装、室内装饰材料、工程聚合物等诸多领域。

发酵液中丙二醇的分离提取工艺的研究论文

发酵液中丙二醇的分离提取工艺的研究论文

发酵液中丙二醇的分离提取工艺的研究论文引言丙二醇(Propylene Glycol,简称PG)是一种常见的有机化合物,广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

在工业生产中,丙二醇通常通过发酵法获得。

然而,发酵液中除了丙二醇外还存在其他有机物和杂质,这就需要开发出一种高效的分离提取工艺,以提高丙二醇的纯度和产量。

本文旨在研究发酵液中丙二醇的分离提取工艺,并优化工艺条件,以实现高效的分离提取。

实验方法1.发酵液的制备:首先选取适宜的发酵菌株,并进行培养,接种到含有丙二醇的培养基中。

随着发酵的进行,收集发酵液供后续实验使用。

2.分离提取工艺的初步筛选:通过实验方法,初步筛选出合适的分离提取工艺。

常用的分离提取方法有蒸馏法、吸附法、膜分离法等。

分别采用这些方法对发酵液进行处理,测定丙二醇的纯度和提取率,并对各种方法的优缺点进行评估。

3.工艺条件的优化:根据初步筛选结果,进一步优化工艺条件。

考虑到丙二醇的物化性质,调整溶剂种类、用量、操作温度等因素,以提高分离效果。

4.工艺参数的确定:确定最佳的分离提取工艺参数。

通过一系列实验,测定溶剂与发酵液的比例、提取时间、搅拌速度等参数对丙二醇分离提取效果的影响,并确定最佳参数。

5.工艺性能的评价:对优化后的分离提取工艺进行评价。

测定分离后的丙二醇的纯度、提取率、废液处理等指标,以判断工艺的稳定性和可行性。

结果与讨论经过初步筛选,我们发现蒸馏法和吸附法是比较合适的分离提取工艺。

蒸馏法可以在一定程度上提高丙二醇的纯度,但存在能耗高的问题;吸附法可以降低能耗,但提取率相对较低。

因此,我们决定采取蒸馏法为主,辅以吸附法进行后续处理。

在优化工艺条件的过程中,我们发现在温度为80°C、用量为1:10的丙二醇与溶剂的比例下,分离效果最佳。

此时,丙二醇的纯度可以达到90%,提取率为80%。

同时,通过调整搅拌速度和提取时间,我们也确定了最佳的工艺参数。

经过优化后的工艺,我们得到了较为理想的分离效果。

1,3-丙二醇的生产技术

1,3-丙二醇的生产技术

1,3-丙二醇的生产技术
1,3-丙二醇,也被称为丙二醇或者PD,是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、食品、化妆品和工业领域。

它通常通过甘油的氢
解反应生产。

甘油是一种常见的生物质原料,可以从动植物油脂中
提取。

甘油首先经过脱水反应制备环氧丙烷,然后经过水解反应生
成1,3-丙二醇。

另一种生产1,3-丙二醇的方法是利用丙烯的氧化反应。

丙烯经
过氧化反应生成丙醛,然后丙醛再经过加氢反应生成1,3-丙二醇。

这种方法的优势在于可以利用丰富的石油资源作为原料,但同时也
存在着对环境的影响和能源消耗较大的缺点。

除了以上两种方法,还有一些其他的生产技术,如生物法和微
生物发酵法。

生物法是利用特定的微生物通过生物转化过程来生产1,3-丙二醇,这种方法具有较高的选择性和环境友好性。

微生物发
酵法则是利用微生物在适宜的条件下进行发酵,产生1,3-丙二醇。

这种方法对原料的要求相对较低,但生产周期较长。

总的来说,生产1,3-丙二醇的技术多样,每种方法都有其适用
的场合和特点。

在实际生产中,需要根据原料的供应情况、成本考
虑、环境影响等因素综合考虑选择合适的生产技术。

同时,随着科技的发展和环保意识的提高,未来可能会出现更多更高效的生产技术。

发酵生产1,3-丙二醇除菌除盐工艺的开题报告

发酵生产1,3-丙二醇除菌除盐工艺的开题报告

发酵生产1,3-丙二醇除菌除盐工艺的开题报告一、选题背景1,3-丙二醇是一种重要的有机合成原料,在医药、化工、食品等领域有广泛的应用。

目前,1,3-丙二醇的生产主要采用发酵工艺,经过麦芽糊化、淀粉糖化、纤维素降解等一系列步骤,通过微生物发酵产生1,3-丙二醇。

然而,在生产过程中,容易受到各种菌、盐的污染和干扰,导致产品质量下降和产量降低。

因此,开发一种有效的除菌除盐工艺对于提高1,3-丙二醇的生产效率和产品质量具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在开发一种高效的除菌除盐工艺,提高1,3-丙二醇的产量和质量。

三、研究内容1. 1,3-丙二醇的发酵生产工艺优化通过对麦芽糊化、淀粉糖化、纤维素降解等步骤进行优化,提高发酵生产的效率和产量。

2. 初步探究不同杀菌剂对微生物的影响选择常用的杀菌剂,如过氧化氢、氯气、氯化钠等,测定其对微生物的杀灭效果和对1,3-丙二醇的影响。

3. 探究不同除盐方法的优缺点对常用的除盐方法进行比较,选择最适合的方法进行实验验证。

4. 建立高效的综合除菌除盐工艺基于以上实验结果,建立高效的综合除菌除盐工艺,提高1,3-丙二醇的产量和质量。

四、研究方法1. 实验室中模拟1,3-丙二醇的发酵生产工艺,优化其各项参数。

2. 对不同杀菌剂的杀菌效果和对1,3-丙二醇的影响进行测定。

3. 对不同除盐方法进行比较,测定其除盐效果和对1,3-丙二醇的影响。

4. 建立模拟发酵生产的除菌除盐工艺,并进行效果验证。

五、研究意义开发高效的除菌除盐工艺,可以提高1,3-丙二醇的产量和质量,加快该行业的发展进程,同时对国内相关产业的发展具有积极的促进作用。

1,3-丙二醇调研报告

1,3-丙二醇调研报告

1,3-丙二醇项目调研报告1 简介1,3- 丙二醇(1, 3- PDO)是无色无味的液体,比重1.0537(25℃),熔点-32 ℃, 沸点210-211℃,自燃温度400℃。

可溶于水,醇和醚,是一种可燃、低毒性的化合物。

稍溶于苯和氯仿,其化学性质体现了醇和二醇的典型性能,能与酸反应后生成酯。

2用途1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,可作为有机溶剂应用于油墨、涂料、润滑剂、抗冻剂等行业,还可用作药物合成中间体。

其最主要的用途是作为聚合体单体合成性能优异的高分子材料。

最主要的用途是作为单体与对苯二甲酸合成新型聚酯材料—聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT)。

1,3-丙二醇可以替代乙二醇,1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体用于生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂。

其与苯二甲酸合成的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT),显示了比乙二醇、丁二醇为单体合成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBP)等更优良的性能,被认为是一种兼具PET的高性能和PBT的易加工性的新型聚酯材料。

PTT是纺织工业中一种新型聚酯化学纤维,性能明显优于PET和PBT,克服了PET的刚性和PBT的柔性,特别是它有优异的回弹性(拉伸20%时弹性恢复可达100%)、易染性(能在无载体的情况下常压沸染)、抗污性、耐磨性、低吸水性以及良好的色牢度(抗紫外、臭氧、氮氧化合物),兼具涤纶、锦纶甚至氨纶的优点,可制作高度蓬松的BCF纱、复合纤维、地毯、弹力织物、非织造布,适合衣着及多种潜在用途。

由1,3-PDO与对苯二甲酸(酯)合成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),市场应用前景广阔。

1,3-丙二醇脱水和脱氢可以生产与四氢呋喃和γ-丁内酯化学性质相类似的产品,如氧杂环丁烷,并且通过开环聚合反应生产类似于PTMEG的新型聚合物,或作为涂料中的反应溶剂。

3 1,3-丙二醇的生产技术及垄断概况目前全球1,3-丙二醇的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。

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摇 瓶 培 养 基 : 甘 油 40.00 g / L, KH2PO4 0.50 g / L, K2HPO4·3H2O 1.00g / L,(NH4)2SO4 3.00g / L, CaC12·2H2O 0.02 g / L, CaC03 2.00 g / L, 酵 母 粉 1 .00g / L, 微 最 元 素 溶 液 1.00 ml / L、 Fe2SO4 5.00mg / L, MgSO4·7H2O 0.20g / L, 调 pH 值至 7.0, 113℃ 灭菌 30min。
取发酵液 1mL 于 1.5mL 离心管中于 2 000r / min 离 心 15min, 气 相 色 谱 检 测 上 清 液 中 1,3-PDO 的 质 量 分 数。 色谱参数: 气相色谱法, 气相色谱仪采用岛津 GC-2014, 30m 石英柱, 检测器温度 280℃, 进 样 口 温 度 260℃, 柱 温 140℃, 载 气 (N2) 15mL / min。 采 用 内 标法定量。 1.7 甘油测定方法
【关键词】 1,3-丙二醇; 甘油; 肠道细菌; 培养基优化 中图分类号: TS 221 文献标识码: A 文章编号: 1673-7199(2009)08-0079-04
1,3-丙二醇 (1,3-PDO) 是一种重要的化工原料, 可以作为单体来生产聚酯、 聚醚、 聚酰胺等聚合物, 市场空间巨大。 尤其是以 1,3-PDO 为单体合成的聚酯 材料 PTT, 因具有良好的弹性、 耐污染性、 良好的着色 性和良好的生物降解性等受到越来越多的关注, 也为 1,3-PDO 的 大 规 模 生 产 展 示 了 美 好 的 前 景 , 从 而 使 1,3-PDO 的研究 与 开 发 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 。 在 能 源日益紧缺的今天, 研究以可再生资源为原料生产生 物柴油, 对环境污染小, 副产物甘油用于微生物转化 法生产 1,3-PDO 具有积极的 现实意义。 随着发展中国 家植物油产量的大幅度提高和在化工中的大量使用, 甘油在世界市场上将逐步过剩并且价格下降, 使开发 利用生物技术将甘油作为底物转化为高价格的产品 (如 1,3-PDO) 成为瞩目的焦点。
微 量 元 素 溶 液 : ZnCl2 70mg / L, MnCl2·4H2O 100mg/L, H3BO360mg/L, CoCl·2 6H2O 200mg/L, NiCl·2 H2O 40mg / L, Na2MoO4·2H2O 35mg / L, CuCl2·H2O 20mg / L, CuSO4·5H2O 30mg / L, 浓盐酸 (37%) 0.9mL / L。
粮油加工
79 2009 年第 8 期
技术·油脂工程 >>>
CEREALS AND OILS PROCESSING
1.2 菌种的诱集 用棉花和纱布将甘油 (来源于用光皮树籽粒生产
生物柴油的副产物) 包埋于湖南省林业科学院林场的 光皮树林土壤中, 3 周后取土分离。 1.3 菌株的分离筛选
取 1g 土 样 于 装 有 50mL 无 菌 水 和 玻 璃 珠 的 250mL 三角烧瓶 中, 震 荡 20min 后 静 置 片 刻 。 取 1mL 上 层 溶 液至 100mL 加富培养 基中 28℃ 培 养 48h。 培 养 液 用 无 菌水稀释成 10-1 ~10-8 一系列浓 度, 再在平板培养基上 涂布接种, 置于培养箱中 28℃ 培养 72h 直至菌落长成, 分离出的菌种移置斜面培养, 保存。 同时分别将分离 得到的菌株接种至摇瓶培养基中进行好养、 先好养后 厌氧和厌氧 3 种方式的培养, 72h 后检测 1,3-PDO 的 含量, 筛选出 1,3-PDO 转化率最高的一株, 重点保存, 作为目的菌株, 进行后续试验。 1.4 菌体生长的生物量
sx7 发 酵 生 产 1,3-PDO 的 产 量 逐 渐 上 升 , 在 发 酵 60h 后产量达到最大值并趋于稳定, 稳定一段时间后, 1,3-PDO 产 量 会 有 所 下 降 。 此 试 验 确 定 菌 株 sx7 发 酵 生产 1,3-PDO 60h 为最佳。 2.3.2 接种量对菌株 sx7 发酵生产 1,3-PDO 的影响
株效果较好的发酵甘油生产 1,3-PDO 细菌, 并通过培 养基优化试验, 使其处理效率得到大幅度提升。
1 材料和方法
1.1 培养基 加 富 培 养 : KH2PO4 1.30g / L, K2HPO4·3H2O 3.40g /
L, (NH4)2SO4 3.00g / L, CaC12·2H2O 0.02g / L, CaCO3 2.00g / L, 微 量 元 素 溶 液 1.00 ml / L、 FeSO4 5.00mg / L, 酵母浸粉 0.60g / L, 甘油 20.00g / L, 120℃灭菌 30min。
现已发现, 自然界中能够以甘油为底物转化为 1,3-PDO 的菌种主要有肠道细菌的克雷伯氏肺炎杆菌、 产气克雷氏菌、 弗氏柠檬酸菌, 乳酸菌属的短乳杆菌 和布氏乳杆菌, 梭菌属的丁酸梭状芽孢杆菌和巴氏梭 状芽孢杆菌, 其中克雷伯氏肺炎杆菌、 弗化柠檬酸菌 和丁酸梭状芽孢杆菌是研究最深入的。
光皮树制取生物柴油的过程中产生大量甘油, 为 了更好的利用甘油, 将其转化为高价格的产品 (如 1, 3-PDO), 本文从光皮树林土壤中诱集分离 筛选得到一
分别吸取一定比例的种子液于液体发酵培养基中, 28℃ 摇瓶培养 60h, 结果如图 5 所示。
由图 5 可知: 不同接种量条件下, 菌体对甘油的
高 , 为 18.66g / L。 但 培 养 基 中 微 量 元 素 混 合 液 加 入 过 多, 重金属对微生物的毒害作用开始体现出来, 并逐 渐加剧, 致 使 甘 油 消 耗 大 幅 度 降 低 , 1,3-PDO 的 产 量 也随之显著降低。 选取 4mL / L 微量元素混合液进 行 下 一步试验。
斜 面 培 养 与 平 皿 培 养 培 养 基 : 琼 脂 2O.00g / L, KH2PO4 1.30g / L, K2HPO4·3H2O 3.40 g / L, (NH4)2SO4 3.00g / L, CaC12·2H2O 0.02g / L, CaCO3 2.00g / L, 微 量 元 素 溶 液 1.00 ml / L、 FeSO4 5.00m g / L, MgSO4·7H2O 0.20g / L, 酵母粉 1.00g / L, 甘油 20.00g / L。
高碘酸氧化法滴定法测定甘油浓度。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线的绘制 将 GC 纯 的 1,3 -PDO 标 准 配 制 成 200mg / L、
400mg / L、 600mg / L、 800mg / L、 1 000mg / L、 1 200mg / L 的乙醇溶液, 测定标准曲线, 在上述色谱条件下测定 出 1,3-PDO 的保留时间为 3.88 左右。 将发酵液用气相 色谱仪检测, 所得峰面积采用内标法带入图 1 公式得 出 1,3-PDO 质量分数。
用比色法 721 型分光光度计检测 (OD650nm)。 1.5 菌种鉴定
从 12 株菌中选取处理效果显著突出的 sx7 进 行 显 微镜镜检菌体形态, 再将其接种到石蕊牛奶培养基、 MR 培养基、 VP 培养基、 TSI 培养基、 柠檬酸盐培养基 中利用其生理生化性质进行鉴定, 并进行 16S RDNA 测 序鉴定。 1.6 1,3-PDO 的测定方法
粮油加工
浓 度 与 其 峰 面 积 呈 良 好 的 线 性 关 系 , 回 归 方 程 为 y = 0.0664x +21.778, 相 关 系 数 为 0.998 7。 采用浓度为 200 mg / L 的 1,3 一丙二醇标准溶 液进行精密度的测定。 在最佳的色谱条件下, 平行进 样 9 次 , 计 算 得 出 相 对 标 准 偏 差 为 1.36% , 经 回 收 率 试验得出本方法的平均回收率为 92%。 2.2 菌种的分离和筛选
由 图 7 可 知 : 起 始 镁 离 子 浓 度 控 制 在 25~50mg / L 之间时, 该菌株发酵生产 1,3-PDO 的产量达到最大值, 为 19.32g / L。 确 定 该 菌 在 初 始 培 养 基 中 镁 离 子 浓 度 应 该控制在此范围。
由图 8 可知: 适当微量的铁离子加入培养基会对 1,3-PDO 的产量 造 成 大 幅 度 的 提 升 , 但 是 随 着 铁 离 子 浓度的上 升 , 甘 油 歧 化 受 到 影 响 , 1,3-PDO 的 产 量 反 而会降低。 铁离子浓度控制在 5~7mg 之间 1,3-PDO 产 量比较 稳 定 , 1,3-PDO 产 量 在 此 区 段 内 达 到 最 大 , 为 20.74g / L。 2.3.4 培养液起始 pH 值对菌株 sx7 发酵生产 1,3-PDO 产量及发酵液甘油含量的影响
以发酵培养基为基础培养基分别改变微量元素及镁 离子、 铁离子的浓度, 结果如图 6、 图 7 和图 8 所示。
由图 6 可知: 适量微量元素混合液的 加 入 对 1,3- PDO 产 量有显著影 响 , 当 培 养 基 中 微 量 元 素 的 含 量 为 4mL 时 , 发 酵 液 甘 油 剩 余 量 最 大 , 1,3-PDO 的 产 量 最
消耗有明显差异, 接种量过小, 菌种对甘油的消耗低, 歧化生产 1,3-PDO 产量也不高; 接种量过大, 菌 体维 持自身生长所消耗的甘油量巨大, 但歧化生产所得的 1,3-PDO 的产量 也 不 甚 高 。 因 此 必 须 控 制 适 当 的 接 种 量, 即当接种量为 6%时, 菌株 sx7 发酵生产 1,3-PDO 的产量达到最大, 产量为 17.18g / L。 2.3.3 微量元素及金属离子 对 菌 株 sx7 发 酵 生 产 1,3- PDO 产量及发酵液甘油含量的影响
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甘油发酵生产 1,3-丙二醇的菌种筛选及培养基优化研究
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