山梨糖生物转化成2—酮基—L—古龙酸过程的研究 (一)反应过程特征及其影响因素分析

本文对山梨糖的生物转化反应进行了研究,结果表明在产酸中期,该氧化反应为零级,即2—酮基—L—古龙酸的生成速率和山梨糖的消耗速率与山梨糖的浓度无关。山梨糖对该反应有抑制作用。由实验获得了山梨糖初始浓度与收率的定量关系。在固定温度下影响反应过程的主要参数为溶氧浓度和 pH 值。通过实验,建立了溶氧浓度与发酵收率的关联式,它可作为发酵缶放大的依据。同时,获得了保证最大收率的较优 pH 序列。把这些实验结果应用于生产中,取得了良好的效果。加料方式的观察表明,流加或批补加山梨糖均能提高产物浓度,其关键是要有高浓度山梨糖。     

间歇流加L-山梨糖发酵生产2-酮基-L-古龙酸研究

利用氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacre roxydans)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合菌系及自动控制温度、pH和溶氧系统,在发酵过程中间歇流加L-山梨糖发酵生成2-酮基-L-古龙酸(2-KLG).结果表明:间歇流加L-山梨糖可以解除高浓度糖对产酸的抑制作用,提高了糖的转化率,当将L-山梨糖的终浓度调高到14%(w/V)时,2-KLG产量为130 mg/mL左右,转化率达90%,发酵周期40～60 h之间,发酵周期略有延长.     

稀土元素对2-酮基-L-古龙酸发酵过程的影响

采用普通生酮基古龙酸菌(Ketogulonigenium vulgare)与巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)混合菌系,研究了不同稀土离子及其配合物对发酵生产维生素C前体物质2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的影响.结果表明,各稀土离子对2-KLG合成的最佳促进浓度均约为5mmol/L,且具有低浓度促进、高浓度抑制的作用规律.EDTA镧、柠檬酸镧均抑制2-KLG的合成,而1mmol/L草酸镧对其合成代谢有促进作用,使其产量提高6.4%.摇瓶中添加5mmol/LLa~(3+),发酵中后期菌体生长状况得到显著改善的同时提高了2-KLG最终产量并缩短了发酵周期.3.6L发酵罐中添加5mmol/LLa~(3+)进行分批发酵,平均山梨糖消耗速率和2-KLG生产强度比对照分别提高12.4%和14.8%,发酵周期缩短11.1%.     

2-酮基-L-古龙酸甲酯化转化工艺研究

探讨了2-酮基-L-古龙酸经过甲酯化转化为维生素C钠的工艺条件,实验结果表明,甲酯化的最佳反应条件为:反应时间300 min,最佳醇酸配比为无水甲醇∶2-酮基-L-古龙酸(mL∶g)为5∶ 1;2-酮基-L-古龙酸甲酯转化为维生素C钠最佳反应条件为:反应时间240 min,碳酸氢钠∶2-酮基-L-古龙酸甲酯(物质的量)最佳配比为1.1∶1.     

纳滤浓缩2-酮基-L-古龙酸提取液的研究

纳滤膜能在常温下将2-酮基-L-古龙酸发酵液进行超滤提取后的提取液浓缩,替代了原有的蒸发浓缩。既降低了能耗,又防止了料液的高温分解破坏,提高了产品的收率和成品质量,经济效益可观。现纳滤膜成功地运用到VC大生产中。污染后的膜用加酶复合型清洗剂的清洗效果优于单一型酸、碱清洗剂。     

生酮基古龙酸菌及其分子生物学研究进展

生酮基古龙酸菌是两步发酵法生产维生素C（VC）过程中的关键菌株,其能够充分转化L-山梨糖生成2-KGA,KV菌的转化代谢机制和氧化还原酶系一直是VC生产中的研究热点。KV菌的全基因组序列已经测定完成,基因注释工作正在积极推进。综述了VC生产研究进展、两步发酵法及KV菌发子生物学研究进展。指出随着研究工作的深入,越来越多的在转化L-山梨糖生成2-KGA过程中起关键作用的醇醛脱氢酶被发现。KV菌分子生物学方面的进展为革新VC生产工艺,大幅度降低生产成本,为我国的VC产业在竞争中获胜奠定了基础。     

葡萄糖直接发酵产2-酮基-L-古龙酸途径中代谢产物的HPLC分析

建立了利用高效液相色谱对葡萄糖发酵产2-酮基-L-古龙酸体系中的4种代谢产物D-葡萄糖酸、2-酮基-D-葡萄糖酸、2,5-二酮基-D-葡萄糖酸和2-酮基-L-古龙酸的定量测定方法,分析条件为：300 mm′7.8 mm Aminex HPX-87H柱,柱温30℃,流动相为50 mmol/L硫酸,流速0.2 mL/min,RID-10A示差检测器,以丙二酸为内标物. 结果表明,4种物质分离较好. 该方法对2-酮基-D-葡萄糖酸、2,5-二酮基-D-葡萄糖酸和2-酮基-L-古龙酸3种代谢物的检测平均误差分别为1.53%, 0.89%和1.84%.     

2-酮基-乙-古龙酸甲酯化转化工艺研究

探讨了2-酮基-L-古龙酸经过甲酯化转化为维生素C钠的工艺条件,实验结果表明,甲酯化的最佳反应条件为：反应时间300min,最佳醇酸配比为无水甲醇：2-酮基-L-古龙酸（mL：g）为5：1;2-酮基-L-古龙酸甲酯转化为维生素C钠最佳反应条件为：反应时间240min,碳酸氢钠：2-酮基-L-古龙酸甲酯（物质的量）最佳配比为1．1：1。     

2,3-二酮-L-古龙酸的检测方法

综述了维生素C(VC)降解产物2,3-二酮-L-古龙酸的检测方法,包括比色法、薄层色谱法、气相色谱法和液相色谱法,并对各检测方法进行了比较分析,指出了现有分析方法的不足,并为以后的研究提出了建议。     

2,3-二酮-L-古龙酸及其盐的合成

介绍了维生素C的氧化降解途径,详细描述了维生素C降解产物2,3-二酮-L-古龙酸及其钾盐、钠盐、钡盐和钙盐的合成方法和步骤,并对今后的研究方向提出了建议。     

阳离子交换树脂催化酯化合威2-酮基-L-古龙酸甲酯

以SXC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成2-酮基-L-古龙酸甲酯。考察了催化剂的活性、催化剂的用量、搅拌速度、反应时间对酯化合成2-酮基-L-古龙酸甲酯的影响,找到了最佳工艺条件。结果表明,SXC-9树脂具有良好的催化性能,反应收率达到98％。     

发酵醪液中2—酮基—L—古龙酸转化率的测定

维生素Ｃ生产中,其中间产品２－酮基－Ｌ－古龙酸的含量测定时,一般所用加热时间为２０－４０ｍｉｎ。转化率采用６３．０８％,测定结果误差大,易对生产控制造成误导。对２－酮对－Ｌ－古龙酸转化成ＶＣ的转化率及加热时间进行了重新试验,确定转化率值为６１．１％,加热时间为２４ｍｉｎ。     

D301阴离子交换树脂吸附2-酮基-L-古龙酸母液中草酸的研究

研究了分离出2-酮基-L-古龙酸母液中的草酸时,D301阴离子交换树脂在静态和动态情况下吸附草酸的过程,并利用Freundlich吸附等温方程对吸附等温线数据进行拟合。结果表明:D301树脂对草酸的平衡吸附数据符合Freundlich吸附等温方程,在293、303、313K三种温度下相关系数均大于0.99;且在pH值为6、温度313K、流速30mL/min时吸附量达到最大。这些研究为从古龙酸母液中除去或者回收草酸找到了一种有效的方法,并且可降低母液的COD值,从而降低污染。     

沙雷氏菌Serratia sp.BK-98发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的工艺优化及动力学研究

引言 2-酮基-D-葡萄糖酸(2-KDG)有着广泛的用途,它能被用作食品添加剂、水泥增塑剂、洗涤剂,是照片显影剂的重要成分[1];同时它也是除草剂[2]、D-核酮糖、D-阿拉伯糖,特别是D-异抗坏血酸合成过程中的重要前体.     

二-(2-乙基己基)磷酸合成工艺研究

研究了合成二－（2－乙基己基）磷酸的工艺优化条件，通过加入无水AlCl3，严格控制反应温度，控制三氯氧磷加入量过量3％等措施，合成的二－（2－乙基己基）磷酸萃取稀土元素性能优于标准萃取剂。     

一株产2-酮基-D-葡萄糖酸菌的筛选鉴定及其发酵优化

以(NH4)2SO4为底物氮源,采用平板变色圈法从土壤中分离筛选出一株2-酮基-D-葡萄糖酸生产菌株Serratia sp. FMME043,对其碳源、氮源、无机源和摇瓶类型等产酸条件进行优化,确定以(NH4)2SO4为氮源的摇瓶产酸最佳条件为葡萄糖180 g/L, (NH4)2SO4 2.0 g/L, KH2PO4 1 g/L,在初始pH 7.0及750 mL双刺摇瓶装液量10%、培养温度30℃、摇床转速200 r/min条件下发酵48 h,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达169.5 g/L,得率为0.87 mol/mol,并在7 L发酵罐中进行了验证.     

1-(5,5-二甲基-2-环己烯-1-酮-3-基)-戊-2-酮的合成

以α-异佛尔酮为原料,在氯化锌和己二酸存在下,尝试合成氧代二氢大马酮香料,却意外得到了氧代二氢大马酮的一个异构体,即标题化合物,用气相色谱-质谱和核磁共振谱进行了结构表征,并研究优化了合成此化合物的工艺条件,即使用无水氯化锌、最佳反应温度为145 ℃、最佳反应时间为8 h.     

沙雷氏菌Serratia sp.BK-98发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的工艺优化及动力学研究

Based on the optimization of culture conditions for producing 2-keto-D-gluconic acid(2-KDG)by Serratia sp.BK-98 in a Erlenmeyer flask, the factors of dissolved oxygen(DO)and pH affecting 2-KDG batch fermentation in 100 L fermenter were further optimized to be 30% and 6.0 respectively.Under the DO-stat and pH-stat batch culture conditions, 2-KDG production reached 211.2 g·L^-1.The kinetics of DO-stat and pH-stat batch fermentation were also investigated and the models for biomass, substrate consumption and product were established respectively based on the Logistic equation, Leudeking-Piret equation and Modified Leudeking-Piret equation.Curve fittings for the above models by using experimental data were performed by the non-linear least squares method with the software Origin 8.0.With the evaluated model parameters, the calculated values of the models and experimental data were in good agreement and the models could provide guidance for 2-KDG fermentation production.     

2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯萃取钯(Ⅱ)的热力学研究

本文研究了2-乙基已基磷酸单（2-乙基已基）酯（P507）萃取钯（Ⅱ）的热力学过程．通过考察P507浓度对Pd（Ⅱ）分配比的影响，调出了萃取反应的表观平衡常数k、焓变△H、自由能变△G和熵变△S．