泡沫分离与发酵耦合过程的强化

发布时间：2017-09-01 09:19

  本文关键词：泡沫分离与发酵耦合过程的强化

  更多相关文章： 泡沫分离 原位产物分离 发酵 多粘菌素E 过程强化 天然植物油

【摘要】：泡沫分离与发酵耦合技术在生物表面活性剂生产领域显示出极大优势。然而大部分文献只是报道该技术对不同产物适用性的探索,很少涉及这项技术本身的改进,比如:发酵菌会随泡沫溢出发酵罐;发酵初期培养阶段由于通气也会产生大量泡沫等。本文针对以上问题,对泡沫分离与发酵耦合技术进行了强化与改进。避免了菌体随泡沫溢出造成的浪费和污染、培养期抑制了泡沫的产生,发酵后期又使泡沫聚集达到分离效果。首先,本文对pH、塔高、气体流量等耦合条件进行优化,通过内回流作用回收溢出的菌体,并通过菌体和产物的富集比、回收率、残留率、失活率对耦合过程进行评价。通过优化在最佳条件下(pH 5.5、塔高75 cm、气体流量100 mL/min、温度30°C)泡沫分离与发酵耦合多粘菌素E总效价达到917932.31 U(1147.4 U/mL),是对照组673499.1 U(841.9 U/mL)的1.36倍。并通过实验对上述过程的吸附机理做了详细讨论,结果表明多粘菌素E主要吸附在气液接触界面。生产菌部分分布在气泡之间的间隙液中,部分随杂蛋白溢出。杂蛋白在整个分离过程中可以被认为是稳定剂。其次,本文提出并研究了通过加入天然植物油抑制泡沫并使泡沫再次产生的技术。通过确定没有气泡干扰下最佳气体流量,选择最适合的天然植物油种类,耦合工艺的优化等对泡沫分离与发酵耦合技术进行了强化。最终采用培养期使用100 mL/min,分离期300 mL/min的工艺,泡沫分离与发酵耦合多粘菌素E总效价达到1169054.26 U(1461.3 U/mL),是对照组673499.1 U(841.9 U/mL)的1.74倍。
【关键词】：泡沫分离 原位产物分离 发酵 多粘菌素E 过程强化 天然植物油
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ028;TQ920.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 文献综述8-22
• 1.1 多粘菌素E的结构、性质和应用8-11
• 1.1.1 多粘菌素E的结构与性质8-9
• 1.1.2 多粘菌素E的应用及检测方法9-10
• 1.1.3 多粘菌素E的分离方法10-11
• 1.2 泡沫分离技术研究进展11-16
• 1.2.1 泡沫分离技术定义11
• 1.2.2 泡沫分离的技术基础11-13
• 1.2.3 泡沫分离技术国内外研究进展的文献分析13-16
• 1.3 泡沫分离与发酵耦合技术研究进展16-19
• 1.3.1 泡沫分离与发酵耦合技术定义16
• 1.3.2 泡沫分离与发酵耦合的技术基础16-17
• 1.3.3 泡沫分离与发酵耦合技术的国内外研究进展17-19
• 1.3.4 泡沫分离与发酵耦合技术研究前景展望19
• 1.4 本课题组泡沫分离与发酵耦合研究成果综述19-21
• 1.5 选题背景及研究内容21-22
• 第二章 发酵与分离耦合发酵过程中多粘芽孢杆菌回收的研究22-38
• 2.1 实验材料22-24
• 2.1.1 菌种22
• 2.1.2 实验仪器22-23
• 2.1.3 实验药品与试剂23
• 2.1.4 培养基23-24
• 2.1.5 培养方法24
• 2.2 实验方法24-30
• 2.2.1 检测方法24-26
• 2.2.2 分析方法26-27
• 2.2.3 实验设计27-30
• 2.3 实验结果与讨论30-36
• 2.3.1 pH对泡沫分离多粘菌素E发酵液效价的影响30-31
• 2.3.2 塔高对泡沫分离多粘菌素E发酵液效价的影响31-32
• 2.3.3 气体流量对泡沫分离多粘菌素E发酵液效价的影响32-33
• 2.3.4 泡沫分离耦合发酵生产多粘菌素E33
• 2.3.5 分离时间对泡沫分离多粘菌素E发酵液效价的影响33-34
• 2.3.6 多粘菌素E、生产菌和杂蛋白之间的相互作用34-36
• 2.4 本章小结36-38
• 第三章 发酵与分离耦合过程中泡沫的控制38-48
• 3.1 实验材料38-39
• 3.1.1 菌种38
• 3.1.2 实验仪器38
• 3.1.3 实验药品与试剂38
• 3.1.4 培养基38-39
• 3.1.5 培养方法39
• 3.2 实验方法39-40
• 3.2.1 检测方法39
• 3.2.2 分析方法39-40
• 3.3 实验结果与讨论40-46
• 3.3.1 气体流量对多粘菌素E发酵液效价的影响40
• 3.3.2 天然植物油对发酵液中泡沫特性的影响40-44
• 3.3.3 天然植物油在泡沫分离耦合发酵中的应用44-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 结论与展望48-50
• 4.1 结论与创新点48-49
• 4.1.1 主要结论48
• 4.1.2 创新点48-49
• 4.2 展望49-50
• 参考文献50-57
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙兵;陈文义;孙姣;姬春彦;;泡沫分离用于解决胺液发泡的实验研究[J];天然气化工(C1化学与化工);2014年05期

2 徐淑惠;都丽红;徐静安;王士勇;;一种含氟聚合物乳液的分离过程[J];化学工程;2014年07期

3 陈亮;张炜;陈元涛;李轩领;肖江;马福林;;响应曲面法优化泡沫分离枸杞酸性多糖[J];天然产物研究与开发;2014年06期

4 胡滨;朱海兰;吴兆亮;;气体分布器孔径对泡沫分离过程影响的研究[J];高校化学工程学报;2014年02期

5 汪德进;崔正;;内循环泡沫浮选塔间歇分离含镉废水[J];环境工程学报;2014年04期

6 郭凯敏;崔小颖;张达;郑辉杰;吴兆亮;;补料分批发酵泡沫分离耦合对乳链菌肽生产的影响[J];食品与发酵工业;2013年03期

7 赵艳丽;吴兆亮;佟斌;郑辉杰;;两级泡沫分离回收多粘菌素E[J];食品研究与开发;2009年06期

8 佟斌;刘桂敏;吴兆亮;周丽亚;赵艳丽;;泡沫分离提取多粘菌素E的工艺研究[J];食品工业科技;2007年05期

9 佟斌;吴兆亮;殷昊;赵艳丽;;比浊法快速测定硫酸多黏菌素E效价[J];中国抗生素杂志;2007年05期

10 周艳;方静;李英伦;;粘杆菌素研究及其应用[J];中国饲料;2006年16期

，

本文编号：771231