【導(dǎo)讀】葡萄糖酸鈉又稱五羥基己酸鈉，是一種白色或淡黃色結(jié)晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。其分子式為C6H11O7Na，相對(duì)分子質(zhì)量為。亞鐵鹽)等的基礎(chǔ)原料。該產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，無(wú)潮解性，由于其優(yōu)良的螯合性能。部門，在化工、食品、醫(yī)藥、輕工等行業(yè)有著廣泛的用途。是建筑工業(yè)上混凝土的塑化劑，食品級(jí)的葡萄糖酸可作為食品行業(yè)的酸味劑。合物，因此在醫(yī)療和化工行業(yè)作為清洗劑被利用。

　　

【正文】 ，同時(shí)產(chǎn)物發(fā)生中和反應(yīng)生成葡萄糖酸鈉。放灌時(shí)，產(chǎn)物仍在積累，說(shuō)明菌體還處于穩(wěn)定期，可以稍微延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，以便得到更多的產(chǎn)品。 菌體濃度的測(cè)定 圖 6 菌體濃度的測(cè)定 由圖 6可知，第一次測(cè)定可能有誤，菌體一直處于增長(zhǎng)狀態(tài)，這其實(shí)不利于獲得更多的產(chǎn)品?；蛟S可以調(diào)整發(fā)酵條件來(lái)使后期的菌體生長(zhǎng)放緩 菌體生長(zhǎng)情況 在 0~32 h內(nèi)每隔 8 h取樣，對(duì)菌體進(jìn)行拍照，菌體生長(zhǎng)情況如下圖所示，由圖可知，在 0~8 h內(nèi)在顯微鏡下無(wú)法觀察到菌體，在 16 h以后可以觀察到較明顯的菌絲。 0 h 100倍 8 h 100倍 16 h 100倍 32 h 400倍 在線檢測(cè) 圖 7 在線檢測(cè)曲線 由圖 7可知： (1) 0h到 8h期間，接入發(fā)酵罐的菌體處于延滯期，因此菌濃、溶氧基本不變。 4h時(shí)發(fā)酵罐進(jìn)行了一次性補(bǔ)水 5L (2) 4~5h之間，向罐內(nèi)補(bǔ)加 5L水：①由于補(bǔ)加水的溫度低于發(fā)酵液溫度，從而導(dǎo)致發(fā)酵液溫度下降；②發(fā)酵液體積增加，料液被稀釋， pH上升，溶氧 DO有些微上升。 (3) 9h左右：①電容值增加表明細(xì)胞量在增加，菌體進(jìn)入生長(zhǎng)階段；②菌體利用底物糖進(jìn)行生長(zhǎng)需要消耗 O2，從而導(dǎo)致溶氧 DO下降；③菌體生長(zhǎng)會(huì)消耗O2，釋放 CO2，因此 O2 消耗速率 O181。R和 CO2釋放速率 CER上升；④ RQ值在開始不斷下降，說(shuō)明此時(shí) O2 消耗速率 OUR的增大速率要大于和 CO2釋放速率CER的增大速率，因?yàn)?O2 除了用于菌體生長(zhǎng)外，還作為葡萄糖酸合成的底物被利用，因此 CER/OUR的值會(huì)減小。 (4) 10h左右，發(fā)酵液 pH有所下降，此時(shí)開始流加 NaOH：① pH下降說(shuō)明此時(shí)產(chǎn)酸已經(jīng)開始；②為了在發(fā)酵過(guò)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(dǎo)率開始上升是流加 NaOH的結(jié)果，此時(shí)葡萄糖酸生成葡萄糖酸鈉，游離的 Na+使得發(fā)酵液電導(dǎo)率上升； (5) 13h左右，提高了轉(zhuǎn)速和空氣流量：①由于 DO降到 20%以下，不利于菌體的生長(zhǎng)和發(fā)酵過(guò)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(zhǎng)會(huì)消耗氧，二是菌體生產(chǎn)葡萄糖酸時(shí)氧是作為底物的，因此溶氧會(huì)下降；③由于采取適當(dāng)?shù)拇胧┦沟萌苎?DO恢復(fù)，因此菌體可以繼續(xù)正常的生長(zhǎng)，細(xì)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(xì)胞量 (電容值 )基本無(wú)變化，并維持了一段時(shí)間，說(shuō)明此時(shí)碳源被耗盡，并沒有繼續(xù)補(bǔ)入碳源，菌體生長(zhǎng)和葡萄糖酸積累停止；另外， RQ值突然上升，也是由于此原因。 (7) 22h左右，降低轉(zhuǎn)速，并開始流加補(bǔ)入少量底物糖：①此時(shí)發(fā)酵液體積增加；②電容值增加即細(xì)胞量增加，菌體繼續(xù)生長(zhǎng)；②溶氧 DO由于補(bǔ)入底物糖而迅速下降；③ OUR、 CER由于菌體生長(zhǎng)時(shí)的呼吸作用也隨之上升， RQ值有所下降；④電導(dǎo)率上升說(shuō)明此時(shí)葡萄糖酸繼續(xù)合成。 (8) 23~24h，補(bǔ)糖停止：溶氧 DO上升， CER、 OUR下降， RQ值有所上升，細(xì)胞量 (電容值 )基本不變，說(shuō)明菌體很快就將補(bǔ)入的糖消耗完了； (9) 24h左右，補(bǔ)糖速率不斷增加：①由于底物糖的量增加，細(xì)胞生長(zhǎng)和合成葡萄糖酸的速率增加，導(dǎo)致溶氧開始下降；②細(xì)胞量 (電容值 )增加明顯，細(xì)胞生長(zhǎng)繼續(xù)， OUR、 CER也隨之上升，但幅度明顯低于生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期，此時(shí)菌體的生長(zhǎng)已經(jīng)放緩， RQ值下降緩慢；③電導(dǎo)率升高說(shuō)明產(chǎn)酸量增加；④發(fā)酵液體積隨糖液的補(bǔ)入而增加； (10) 29h左右，降低了轉(zhuǎn)速：①溶氧 DO值降低接近于 0；②細(xì)胞量 (電容值 )維持在一定水平上，說(shuō)明此時(shí)菌體已進(jìn)入靜止期， OUR、 CER有所下降，菌體主要進(jìn)行葡萄糖酸的合成； (11) 35h左右，①細(xì)胞量 (電容值 )降低，說(shuō)明菌體生長(zhǎng)已出現(xiàn)衰退或自溶；②電導(dǎo)率不變，說(shuō)明產(chǎn)酸已接近停止； (12) 36h左右，增加了轉(zhuǎn)速：①溶氧 DO上升；②細(xì)胞量 (電容值 )略微升高，即溶氧的上升使得細(xì)胞生長(zhǎng)有有些微的恢復(fù)， OUR、 CER也隨之升高；③電導(dǎo)率有所上升，說(shuō)明產(chǎn)酸也些微的恢復(fù)； (13) 40h左右，電容值下降，細(xì)胞量減少，溶氧上升，發(fā)酵已達(dá)終點(diǎn)，可以結(jié)束發(fā)酵，放罐。 5 展望 目前國(guó)內(nèi)發(fā) 酵法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉的企業(yè)初糖濃度超過(guò) 30%，周期不足 30h，蒸汽單耗 2噸左右，電耗達(dá)到 450kwh以內(nèi)，發(fā)酵設(shè)備由初期的 50m3發(fā)展到400m3，供風(fēng)采用國(guó)外高壓離心式壓縮機(jī)；發(fā)酵攪拌采用半氣升式節(jié)能裝置，大大減少了發(fā)酵能耗；提取設(shè)備由原來(lái)單效蒸發(fā)、間歇降溫結(jié)晶，變?yōu)槎嘈нB續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，使蒸發(fā)每噸水的蒸汽耗量降到 。新制訂的葡萄糖酸鈉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的指標(biāo)顯示：多項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)超過(guò) FCCⅥ等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，特別是20xx年以來(lái)新投產(chǎn)企業(yè)，借助國(guó)內(nèi)谷氨酸和檸檬酸的成功經(jīng)驗(yàn)，基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備選型、工藝配置起點(diǎn) 較高、技術(shù)先進(jìn)，使發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉的生產(chǎn)技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。 葡萄糖酸鈉作為一個(gè)新興行業(yè)，混凝土市場(chǎng)用量大，特別是近年發(fā)酵法生產(chǎn) 的應(yīng)用給行業(yè)發(fā)展注入活力，發(fā)酵法的特點(diǎn)具有高糖、高溫、低周期、生產(chǎn)線路短的巨大優(yōu)勢(shì)，其制造成本低廉，是所有有機(jī)酸行業(yè)中少有的。葡萄糖酸鈉的呈味性和獨(dú)具的功能，完全可以替代價(jià)格更高的蘋果酸鈉、檸檬酸鈉、乳酸鈉等有機(jī)酸鹽產(chǎn)品，用于調(diào)節(jié) PH，改善呈味性等，同時(shí)可以代替食鹽制作低鹽食品，應(yīng)用空間很大。葡萄糖酸鈉市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，原有企業(yè)將擴(kuò)大產(chǎn)能，并不斷有新企業(yè)上馬 葡萄糖酸 用途廣泛，在多個(gè)行業(yè)均有廣泛應(yīng)用前景，市場(chǎng)需求大。 其主要生產(chǎn)方法有發(fā)酵法，電解氧化法及催化氧化法。生物發(fā)酵法不僅經(jīng)濟(jì)節(jié)約而且相對(duì)環(huán)保。目前阻礙生物發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄糖酸的主要障礙是產(chǎn)量以及成本。因此，要使得生物發(fā)酵法生產(chǎn)葡糖酸使用更加廣泛，必須提高葡糖酸產(chǎn)量。提高葡糖酸產(chǎn)量包括菌種改造，工藝優(yōu)化等。