发酵法生产葡萄糖酸钠工艺的优化

葡萄 糖酸 钠又 称 五羟基 己酸钠 ，是一种 白色或 淡 黄色结 晶粉末 ，易溶 于水 ， 微 溶 于醇，不溶 于 醚 。其分 子式 为Ｃ Ｈ ０ Ｎ ａ ，相对 分 子质 量为 ２ １ ８ ． １ ４ … 。葡萄糖 酸 钠是合 成 葡萄 糖酸 盐 的 中间体 ，同时 自身 具有 优 良 的螯 合作 用 ，在食 品 工业 可用 作食 品添 加剂 、营养增 补 剂 、食 品保鲜 剂 、品质改 良剂 等口 ，也 可广 泛应用
１ ． ２ ． １ 培 养 方 法
斜 面培 养 ：将 保 藏管 中的菌 种接 种于 斜 面培养 基 上 ，在培 养箱 中培 养 ，２ ８ ￣ （ ２ ，培 养７ ２ 小时。
作者简介 ：陈芬 （ １ ９ ６ ６ 一） ，女，副教授，硕士 ，研究方 向：生物化学与技术 、生物分离与纯化技术
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０ ． ０ １ ｇ ／ Ｌ，琼 脂 １ ． ５ ｇ ／ Ｌ 。
种 子 培养 基 ：葡 萄糖６ ０ ｇ ／ Ｌ ，Ｍｇ Ｓ ０ ４ ，０ ． ０ ２ ｇ ／ Ｌ，Ｎ ａ Ｈ ２ Ｐ ０ ４ ０ ． １ ｇ ／ Ｌ，Ｋ Ｈ ２ Ｐ ０ ４ ０ ． １ ｇ ／ Ｌ，Ｍｎ Ｓ ０ ４ １ ０ ０ ． ０ １ ｇ ／ Ｌ 。 发 酵 培养 基 ：葡 萄糖 １ ０ ０ ｇ ／ Ｌ ，Ｍｇ Ｓ ０ ０ ． ０ ３ ｇ ／ Ｌ ，Ｋ Ｈｚ Ｐ ０ ０ ． ２ ９ ／ Ｌ ，（ Ｎ Ｈ ４ ） ２ Ｈ Ｐ ０ ， ， ０ ． ９ ｇ ／ Ｌ ，Ｍｎ Ｓ ０ ４ ０ ． ０ ６ ｇ ／ Ｌ，Ｃ ａ Ｃ ０ ３ ２ ６ ｇ ／ Ｌ 。灭菌 后接 入 菌种 ，振 荡培 养 。
１ ． １ ． ４ 仪 器
恒温调速摇床 、ｐ Ｈ 计 、电炉 、电热培养箱 、 无菌操作台、电子天平 、７ ２ ２ ｓ 型分光光度计。
１ ． １ ． ５ 试 剂
葡萄 糖 酸钠 、硫 酸铜 、磷 酸 二氢钾 、硫酸 镁 、碳 酸钙 、氢 氧化钠 。试剂 均 为分析 纯 。
１ ． ２ 方 法
发酵培 养 ：将 一定 量种 子液 接种到 装有 １ ０ ０ ｍＬ 发酵培 养基 的２ ５ ０ ｍ Ｌ 摇瓶 中 ，用不 同的培 养２ ４ 小 时 ，摇
床２ ２ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，３ ０ ￣ Ｃ。 １ ． ２ ． ２ 葡 萄糖 浓度 的测 定 方法—— 用ＤＮＳ 法 Ｄ Ｎ Ｓ 试 剂 的配制 ：将６ ． ３ ｇ ３ ， ５ 一 二硝基 水杨 酸（ Ｄ Ｎ Ｓ ） 溶 于少 量热蒸馏 水 中 ，加 入２ ｍｏ ｌ ／ Ｌ Ｎ ａ Ｏ Ｈ 溶 液２ ６ ２ ｍ Ｌ ，
佳 的培养条件为 ：葡萄糖初始浓度为 １ ０ ０ ｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ 为７ ，发 酵时间２ ０ ｈ ，发酵温度３ ０ ｏ ｃ，接种量为１ Ｏ ％ 。 关键 词 ：黑 曲霉 ；葡萄糖酸钠 ；生产工 艺；条件优 化
中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ２ ２ ５ ． ４ ２ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ：２ ０ ９ ５— ４ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６—０ ０ ２ ７ —０ ５
１ ． １ ． ３培 养 基
斜 面培 养基 ： 葡萄糖 ８ ｇ ／ Ｌ ， 酵母 膏 ２ ｇ ／ Ｌ ， 蛋 白胨 ２ ｇ ／ Ｌ， Ｍｇ Ｓ ０ ０ ． ２ ｇ ／ Ｌ ， Ｎ ａ Ｈ ２ Ｐ ０ ４ ０ ． １ ｇ ／ Ｌ ， Ｋ Ｈ ２ Ｐ ０ ４ ０ ． １ ｇ ／ Ｌ Ｍｎ Ｓ ０ ４
于医药 、化工和建筑等方面 ，葡萄糖酸钠市场潜力巨大。 目前 葡萄 糖酸 钠 的生 产方 法 主要有 生物 发酵 法 、 催 化 氧化 法 和 电解 氧化 法－ ｚ 等 。生 物发 酵法 逐 渐成
为主 要 的葡 萄糖 酸钠 生产方 法 。该 方法 是利 用 葡萄糖 经 过黑 曲霉 产 的葡萄 糖 氧化酶 简单 的脱 氢作 用而 得到 葡萄 糖酸 内酯 和 双氧水 ，再 经过 进一 步 水解 为葡 萄糖 酸 ，双氧水 经 过水解 作 用转 化为 水 和氧 ，同时添 加一
定量的氢氧化钠溶液保持一定 的ｐ Ｈ 值而得到葡萄糖酸钠 ， 若用碳酸钙来调节ｐ Ｈ，则产物的形式为葡萄糖 酸钙 。在 黑 曲霉发 酵 葡萄糖 过 程 中 ，发 酵条 件影 响葡 萄糖 酸钠 的得 率 。本研 究通 过工 艺优 化 ，创 造适 合 菌
体 生长 和生 物代谢 的最佳 条件 ，充 分发 挥 菌种 的生 产潜 力 ，从 而显 著 提高 发酵 产量 ，为黑 曲霉 发酵 葡萄糖
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纺
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２ ０ １ ３年
种 子培养 ： 取 新鲜 的斜 面活 化菌种 ， 在 无菌操 作 台上用 接种 环刮 下菌体 接种 于装有 １ ０ ０ ｍＬ 种子 培养基
的２ ５ ０ ｍＬ 摇瓶 中 ，培养２ ４ ／ Ｊ ｑ Ｊ ￣，摇床 ， ２ ２ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，３ ０ ℃。
第２ ６ 卷 第６ 期
２ ０ １ ３年 １ ２ 月
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ห้องสมุดไป่ตู้
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Ｖｂ １ ＿ ２ ６ ＮＯ． ６ Ｄ ｅｃ． ２０１ ３
Ｊ ０ ＵＲＮ Ａ Ｌ ０ Ｆ Ｗ Ｕ ＨＡ Ｎ ＴＥＸ ＴＩ ＬＥ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ ＥＲＳＩ ＴＹ
发酵法 生产葡萄 糖酸钠工艺 的优化
陈 芬
（ 武汉职业技术学 院 生物工程学 院，湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４）
摘
要 ：本 文采 用黑 曲霉发酵葡萄糖产葡萄糖酸钠 ，对黑 曲霉素接入培养液 中在摇瓶 中发酵过程 中的最佳底物浓
度 ，ｐ Ｈ ，培养 时间、温度 、和 接入发酵液时的菌种量进行 了详细 的实验探 索，以提高葡萄糖酸钠 的产量。得到最
产葡萄糖酸钠提供相应的工艺参数 ，以期进一步提高生产效率和降低生产成本。
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 材 料
１ ． １ ． １ 原料 １ ． １ ． ２ 菌种 葡 萄糖 ：上 海秉 奇化 工科 技 有 限公 司生产 。营养琼 脂 从 华 中农业 大学 购得 的黑 曲霉菌 种２ ０ ８ ９ 。