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本论文主要研究了克伯雷氏肺炎杆菌KG1发酵生产1,3-丙二醇的工艺。
对气相色谱分析产物的方法进行了研究。研究发现,内标法比外标法具有更好的准确性和可靠性。
通过对发酵过程的分析,将整个发酵过程分成四个阶段,分析了各个阶段甘油浓度对发酵过程的影响,考察了各个阶段甘油浓度对产物和副产物生成的影响,获得了甘油浓度的控制参数。
研究发现,1,3-PD的生成与菌体生长存在相关性,提高氮源浓度可以促进菌体生长。氮源浓度较低时,菌体生长和产物生成都会因氮源不足受到影响。氮源浓度较高,会导致菌体的过度生长和副产物乳酸的大量生成,降低1,3-PD的最终浓度和甘油转化率。控制合适的氮源浓度可以提高1,3-PD的发酵水平,1,3-PD的最终浓度达到61.20g/L,甘油到1,3-丙二醇的转化率达到0.72(mol/mol),分别比对照提高了10﹪和20﹪。
研究了盐浓度对发酵的影响。研究发现,盐浓度达到4﹪以上时会对发酵产生严重抑制,钠离子对发酵的抑制大于钾离子。把控制发酵液pH的KOH溶液从2M提高到4M后,1,3-PD最终浓度达到了66.28g/l,提高了18﹪,而对1,3-PD总产量和甘油转化率没有影响。用NaOH替代KOH控制发酵液pH时,1,3-PD最终浓度和甘油转化率分别为55.35g/l和0.54(mol/mol),分别有4﹪和7﹪的下降。