葡萄糖酸的发酵生产.ppt

葡萄糖酸的发酵生产
生工本0901 寇凤雨
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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。
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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。
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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,产品畅销美洲、欧洲、东南亚、中东等国家和地区。
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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。
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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。
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1952年,Blom等发明了添加NaOH、,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。
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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 ~ 、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 。
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葡萄糖酸发酵的生物工艺
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。
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