【正文】 ........................... 10 菌濃測定：離心體積和干重 .......................................................... 11 葡萄糖酸鈉含量的測定 .................................................................. 11 4 實驗結果與討論 .................................................................................................. 12 葡萄糖含量 ............................................................................................ 12 總糖 和還原糖含量 ................................................................................. 12 氨基氮 .................................................................................................... 13 葡萄糖酸鈉 ............................................................................................ 14 菌體濃度的測定 ..................................................................................... 15 菌體生長情況 ......................................................................................... 15 在線檢測 ................................................................................................ 16 5 展望 ................................................................................................................... 19 1前言 葡萄糖酸鈉概述 葡萄糖酸鈉又稱五羥基己酸鈉 ， 是一種白色或淡黃色結晶粉末 ， 易溶于水 ，微溶于醇 ， 不溶于醚。這一點已經被國際上制造馬口鐵的大公司所證實。混凝土是所有人工制造的物料中最大量的。此化合物是化學純的并且無腐蝕性。當葡萄糖酸鈉的加入量為 %時，加水量可減少 10%。目前國內尚未出現(xiàn)一種比較理想的藥劑。一般緩蝕劑隨著溫度升高而緩蝕率下降，甚至完全失去作用。 生物發(fā)酵法 該方法包括真菌發(fā)酵和細菌發(fā)酵，另外還有固定細胞發(fā)酵工藝， 其中較普遍采用的是黑曲霉菌發(fā)酵制葡萄糖酸鈉工藝。 高樹桐等在國外改進的次氯酸鈉氧化法的基礎上，又進行了改進，提高了物料濃度并在室溫進行反應，具備了工業(yè)化生產的條件。電解結束后電解液經濃縮、結晶，可得葡萄糖酸鈉晶體。由此可見，催化劑性能的好壞是使用此法的關鍵。目前行業(yè)中普遍采用的是采用的是黑曲霉發(fā)酵制葡萄糖酸鈉的工藝。僅山東就超過 7家，全部采用發(fā)酵法生產，總產能超過 40萬噸，浙江也超過 7家，少數(shù)采用發(fā)酵法生產，總產能超過 10萬噸左右。 2實驗材料 黑曲霉 Aspergillus niger 發(fā)酵培養(yǎng)基 （ 25 L）：玉米粉糖化液 140 g/l，玉米漿 ， KH2PO4 g/l， (NH4)2HPO4 g/l， MgSO4 g/L， polyether defoamer ml/l 培養(yǎng)基糊化、液化、糖化后滅菌，可防止培養(yǎng)基結團。再加入 5 g結晶酚和 5g亞硫酸鈉，攪拌溶解后，定容至 1000 mL。精確吸取苯甲酸氫鉀標準溶液 10 mL，加酚酞指示劑 2~3滴，用 N氫氧化鈉溶液滴定至粉紅色。 4實驗結果與討論 葡萄糖含量 圖 1 葡萄糖含量曲線 由圖 1可以看出，發(fā)酵前期孢子處于活化萌發(fā)期，屬于延滯期。 葡萄糖酸鈉 表 HPLC測定葡萄糖酸鈉含量 時間 (h) 峰面積 出峰時間(min) 葡萄糖酸含量 (g/L) 8 16 20 32 40 標準葡萄糖酸 圖 5 葡萄糖酸含量的測定 由圖 5可知，到 8h后菌體開始產酸及葡萄糖酸，通過流加堿達到控制 PH恒定，同時產物發(fā)生中和反應生成葡萄糖酸鈉。 (4) 10h左右，發(fā)酵液 pH有所下降，此時開始流加 NaOH：① pH下降說明此時產酸已經開始；②為了在發(fā)酵過程中積累葡萄糖酸，發(fā)酵液 pH需控制在~，若低于 開始積累檸檬酸，因此要流加 NaOH以維持發(fā)酵液的 pH；③發(fā)酵液電導率開始上升是流加 NaOH的結果，此時葡萄糖酸生成葡萄糖酸鈉，游離的 Na+使得發(fā)酵液電導率上升； (5) 13h左右，提高了轉速和空氣流量：①由于 DO降到 20%以下，不利于菌體的生長和發(fā)酵過程的繼續(xù)，所以采取上述措施使得溶氧 DO上升；②溶氧迅速下降主要是有兩部分原因，一是菌體生長會消耗氧，二是菌體生產葡萄糖酸時氧是作為底物的，因此溶氧會下降；③由于采取適當?shù)拇胧┦沟萌苎?DO恢復，因此菌體可以繼續(xù)正常的生長，細胞量 (電容值 )繼續(xù)上升， OUR、 CER也處于上升的階段； (6) 18h左右：溶氧突然上升， OUR、 CER迅速下降，細胞量 (電容值 )基本無變化，并維持了一段時間，說明此時碳源被耗盡，并沒有繼續(xù)補入碳源，菌體生長和葡萄糖酸積累停止；另外， RQ值突然上升，也是由于此原因。 其主要生產方法有發(fā)酵法，電解氧化法及催化氧化法。目前阻礙生物發(fā)酵法生產葡萄糖酸的主要障礙是產量以及成本。 (8) 23~24h，補糖停止：溶氧 DO上升， CER、 OUR下降， RQ值有所上升，細胞量 (電容值 )基本不變，說明菌體很快就將補入的糖消耗完了； (9) 24h左右，補糖速率不斷增加：①由于底物糖的量增加，細胞生長和合成葡萄糖酸的速率增加，導致溶氧開始下降；②細胞量 (電容值 )增加明顯，細胞生長繼續(xù)， OUR、 CER也隨之上升，但幅度明顯低于生長對數(shù)期，此時菌體的生長