葡萄糖酸的发酵生产知识.pptx

葡萄糖酸的发酵生产 生工本0901 寇凤雨葡萄糖酸的性质葡萄糖酸是葡萄糖衍生的糖酸,分子式为C6H12O7。为结晶状化合物，熔点131℃,呈弱酸性，溶于水，微溶于乙醇。在水溶液中转化为γ-葡萄糖酸内酯和 δ－葡萄糖酸内酯的平衡混合物。 葡萄糖酸作为蓬松剂、凝固剂、鳌合剂、酸味剂而广泛应用于食品、医药、建筑等行业，葡萄糖酸与钠、钙、锌、亚铁等金属氧化物合成制得的葡萄糖酸盐可作为食品添加剂和营养增补剂添加到食品中。葡萄糖酸的金属络合物在碱性体系中广泛用作金属离子的掩蔽剂。葡萄糖酸钠可分为工业级，食品级和医药级目前我国市场价格分别在4300-4800 /t，7800-8500元／t，8800-10000元／t。 　山东凯翔生物化工有限公司专业从事葡萄糖酸钠，葡萄糖酸内酯，衣康酸的研究、开发、生产和销售，拥有先进的生物发酵设备、一流的检测手段、现代化的科学管理级雄厚的技术力量，并通过了ISO9001国际质量管理体系认证、ISO14001国际环境管理体系认证、OHSAS18001国际职业健康安全管理体系认证。　公司年产葡萄糖酸钠35000吨，是国内最大的生产供应商，生产的“凯翔”牌葡萄糖酸钠，葡萄糖酸内酯各项技术指标均达到国际先进水平，产品畅销美洲、欧洲、东南亚、中东等国家和地区。上海卡博工贸有限公司山东新华医药集团山东中舜科技发展有限公司 葡萄糖酸的发现1880年Boutroux发现使用醋化醋杆菌发酵葡萄糖能够产生一种不挥发的酸，后来确定为葡萄糖酸。 以后的许多研究者报道了其他几种细菌也能够产生葡萄糖酸和酮基葡萄糖酸。上个世纪30年代以前，生产葡萄糖酸主要是使用细菌。1922年，Molliard发现，利用霉菌也能够发酵葡萄糖酸，后来人们知道黑曲霉、米曲霉、文民曲霉和青霉都有氧化葡萄糖产生葡萄糖酸的能力。 葡糖糖酸工艺的发展Bernhager在1924年发现，采用中和生成酸的方法，黑曲霉能够高效地将葡萄糖转化为葡萄糖酸，而添加碳酸钙是最好的。在较低温度，限制氮源的条件下，生成的葡萄糖酸几乎可以达到理论产率。1952年，Blom等发明了添加NaOH、维持pH6．5以上的方法生产葡萄糖酸钠，使糖的转化率达95％以上，发酵时间缩短至20小时以内，这种工艺形成了现代工业深层发酵的基础。 1999 年,黄道震等以葡萄糖含量为30 %的发酵培养基接种10 %的黑曲霉种子液,通气、220 r ·min - 1，搅拌、流加氢氧化钠溶液控制p H 值6.0～6.5 、温度32～ 34 ℃、发酵20 h , 残糖可降至1 g ·L - 1 以下。2002 年,Anastassiadis 等利用筛选得到的短梗霉( Aureobasi di um p ul l ul ans) 在连续式搅拌发酵罐中进行了静息细胞和固定化细胞的葡萄糖酸连续转化实验,葡萄糖酸浓度可达260 g ·L - 1 ,最高生成速率为19 g·L - 1.h - 1 。黑曲霉发酵能力的特性不仅由其遗传特性决定，其所处的环境条件也决定了发酵法生产葡萄糖酸的产量，发酵法生产葡萄糖酸产量的高低除了受生产菌种的影响外，培养基的组成和培养条件对产量的影响也很大。黑曲霉发酵水平的提高，主要依赖于菌种选育及发酵工艺(培养基和培养条件)的优化，这两个环节是相辅相成的。葡萄糖酸发酵的生物工艺菌种选育按照生产要求，根据微生物的遗传和变异的理论，用人工的方法造成菌种变异，再经过筛选获得高产变株而达到提高发酵水平的目的；而发酵工艺的优化是改变培养基的在发酵过程中改变培养温度、通气量、搅拌转速、调节pH等措施，从而强化微生物的生物合成的全过程，提高发酵产量。通过工艺优化，改进发酵培养基成份和发酵条件，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高产菌株的筛选 紫外线诱变取黑曲霉P-9的孢子，用无菌生理盐水制成108个/mL的孢子悬液。取 2mL孢子悬液于无菌培养皿中，铺成一层薄层，于暗室内30w紫外灯下20cm处照射8min。取照射液进行适当稀释，涂布于选择培养基，用黑纸包裹，30℃恒温避光培养4d，待长出孢子后，将孢子点种于筛选培养基，挑选在菌落周围出现较大蓝色圈的菌株，分别进行发酵并测定葡萄糖氧化酶活力。葡萄糖氧化酶酶活力的测定 本研究采用分光光度计分析法测定葡萄糖氧化酶活性。反应混合液含2mL1mol/L 葡萄糖（0.1mol/L的柠檬酸钠-磷酸缓冲液配制，PH=5.0)，1mL 0.1％苯醌和100uL 粗酶液，反应液于35 ℃下保温反应10min，于290nm 处测定形成的氢醌的量。葡萄糖氧化酶的单位（U）定义为35 ℃ PH=5.0 下每克菌体每分钟产生1umol氢醌的酶量。 蓝圈法的原理是微生物产生的葡萄糖氧化酶将培养基中 的葡萄糖转化为葡萄糖酸，