3-羥基丁酮高產(chǎn)菌的選育及發(fā)酵條件的研究.pdf

1、3-羥基丁酮是一種應(yīng)用廣泛的食用香料，在食品、醫(yī)藥、煙草以及化工等行業(yè)都具有重要的用途。目前，3-羥基丁酮的生產(chǎn)主要采用以2,3-丁二酮或2,3-丁二醇為原料的化學(xué)合成工藝，但是由于存在原料來源不足、工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重等問題，該方法的應(yīng)用和3-羥基丁酮的生產(chǎn)規(guī)模受到限制。微生物發(fā)酵法生產(chǎn)3-羥基丁酮具有原料來源豐富、條件溫和、環(huán)境友好等優(yōu)勢，已引起人們的重視。本論文以實驗室保藏菌株.B.subtillisSFs-4為出發(fā)菌株，通過常規(guī)誘

2、變選育高產(chǎn)3-羥基丁酮突變株，并對突變株生產(chǎn)3-羥基丁酮的發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化。本論文主要研究內(nèi)容及取得的主要研究成果如下： 1.以實驗室保藏菌株B.subtillisSFs-4為出發(fā)菌株，以紫外線、硫酸二乙酯為誘變劑單獨處理及復(fù)合處理，經(jīng)搖瓶發(fā)酵初篩、復(fù)篩，獲得一株高產(chǎn)3-羥基丁酮突變株F-d31，以葡萄糖為主要原料，3-羥基丁酮產(chǎn)率由最初的16.3g/L提高到30.2g/L，對糖轉(zhuǎn)化率由最初的16.3％提高到30.

3、2％。采用氣相色譜法及氣質(zhì)聯(lián)譜法對發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定，突變株F-d31發(fā)酵副產(chǎn)物少，發(fā)酵液中3-羥基丁酮占發(fā)酵產(chǎn)物的95％以上。另外，對突變株F-d31的生理生化特征進(jìn)行了初步研究。 2.采用單因素實驗和正交實驗對突變株F-d31發(fā)酵培養(yǎng)基組分、工藝條件進(jìn)行了詳細(xì)探討，研究確定了突變株F-d313-羥基丁酮發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基組成(g/L或v/v)：葡萄糖130，酵母粉10，玉米漿20(v/v)，(NH4)2SO41.5，F(xiàn)eSO4

4、0.05，MnSO40.01，CaCO310，pH7.2;最佳發(fā)酵條件：發(fā)酵溫度35～37℃，初始pH7.0左右，250mL，三角瓶裝液量30mL，搖瓶轉(zhuǎn)速180r/min，種齡16～20h，接種量5％，發(fā)酵周期72h。采用最佳發(fā)酵培養(yǎng)基并控制最佳發(fā)酵工藝條件，突變株F-d31搖瓶發(fā)酵3-羥基丁酮的產(chǎn)率由30.2g/L提高到48.6g/L。 3.采用16L、50L自動發(fā)酵罐對突變株F-d313-羥基丁酮發(fā)酵條件進(jìn)行了初步研究，發(fā)