响应面法优化弗托氏葡糖酸杆菌产羟基乙酸工艺条件

采用响应面法对弗托氏葡糖酸杆菌产羟基乙酸的工艺条件进行了优化。首先利用单因素实验、Plackett-Burman试验设计筛选出影响羟基乙酸产量的3个主要因素:山梨醇浓度、酵母粉浓度、乙二醇浓度。在这个基础上用最陡爬坡法来逼近最大响应值范围,然后利用响应面分析法确定这几个主要因素之间的交互作用和最佳条件。结果表明,山梨醇浓度40.30 g/L、酵母粉浓度36.90 g/L、CaCO_(2)浓度2.50 g/L、乙二醇浓度28.14 g/L、发酵温度30℃、pH7、接种量10%(v/v)、转速200 r/min、发酵时间48 h,在此优化条件下,经过三次重复平行试验求平均值,Gluconobacter frateurii HD924羟基乙酸产量达到21.04 g/L,与响应面预测产量相近,与优化前相比,羟基乙酸转化率提高了28.25%,转化率达到了74.77%,生产强度为10.52 g/(L·d)。

响应面分析法优化甘油催化生产1,3-二羟基丙酮

对弗托氏葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter frateurii)HD924发酵生产1,3-二羟基丙酮(DHA)发酵培养基进行优化。单因素试验结果表明,培养基中CaCO3、玉米浆和甘油浓度对发酵影响显著,利用响应面分析法对培养基成分进行优化,并建立了各因素与DHA产量之间的数学模型。在CaCO32.14 g/L、玉米浆23.26 g/L、甘油106.85 g/L条件下,二羟基丙酮最大估计值为82.09 g/L,优化后的DHA产量比优化前提高了25.76%,与响应面预测极值基本相符。

利用生物柴油副产物粗甘油生产二羟基丙酮

以来自餐饮废油的生物柴油副产物粗甘油作为廉价底物,对弗托氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateurii)CGMCC5397发酵转化生产二羟基丙酮(DHA)进行初步研究。研究发现粗甘油中的金属离子,尤其是Zn2+对微生物转化生产二羟基丙酮有明显抑制作用。粗甘油经过预处理后,利用优化后的发酵培养基,在7 L发酵罐中进行补料分批发酵,48 h后DHA浓度达到89.5 g/L,生产强度为1.86 g/(L·h),甘油转化率为90.1%。本研究初步证明了弗托氏葡糖杆菌能高效和经济地利用生物柴油副产物粗甘油生产DHA。