聚谷氨酸低成本化生產(chǎn).pdf

1、γ-聚谷氨酸(polyγ-glutamic acid，γ-PGA)是一種可由微生物發(fā)酵直接獲得的生物大分子。其以生物相容性、降解性、粘附性著稱(chēng)，可應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。目前影響γ-聚谷氨酸推廣的主要原因在于其成本過(guò)高，本研究擬通過(guò)改變生產(chǎn)工藝降低γ-聚谷氨酸的原料成本，同時(shí)不影響其現(xiàn)有工藝流程。
　　研究了谷氨酸-聚谷氨酸耦合發(fā)酵工藝，采用預(yù)處理后的谷氨酸發(fā)酵液取代谷氨酸純品粉末進(jìn)行發(fā)酵。采用離心、紫外和高溫處理后，-

2、聚谷氨酸的產(chǎn)量分別下降了7％、17％和23％;生產(chǎn)γ-聚谷氨酸所需要的原料成本分別下降了14％、4％和上升了5％。
　　為進(jìn)一步降低成本，采用檸檬酸部分取代谷氨酸進(jìn)行發(fā)酵。谷氨酰胺加入量小于0.1 gL-1時(shí)，采用檸檬酸替代50％和25％的谷氨酸，聚谷氨酸的產(chǎn)量分別下降了14％和0％;生產(chǎn)1t聚谷氨酸所需要的原料成本分別下降了9％和11％。
　　研究了環(huán)境脅迫工藝對(duì)γ-聚谷氨酸合成的促進(jìn)作用。在提高滲透壓、提高溫度、提高pH

3、的條件下，γ-聚谷氨酸的產(chǎn)量分別上升了6.5％、10.3％和6.4％?？梢圆糠謴浹a(bǔ)因耦合發(fā)酵或檸檬酸取代導(dǎo)致的產(chǎn)量下降。同時(shí)，環(huán)境脅迫工藝不會(huì)大量增加額外成本。
　　研究了環(huán)境脅迫工藝生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的工藝放大過(guò)程，并探索了噴霧干燥條件對(duì)γ-聚谷氨酸粉末產(chǎn)量及含量的影響。在1000L發(fā)酵罐水平上進(jìn)行的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中，γ-聚谷氨酸的產(chǎn)量為52gL-1，時(shí)空產(chǎn)率和谷氨酸轉(zhuǎn)化率分別為0.72gL-1h-1和78％。采用離心式噴霧干燥塔干燥，