發(fā)酵法生產L-色氨酸工藝優(yōu)化.pdf

1、L-色氨酸是八種必需氨基酸之一，在醫(yī)藥、食品和飼料等方面具有廣泛的應用價值。與國外相比，我國發(fā)酵法生產L-色氨酸存在著產酸量、糖酸轉化率和提取率較低以及檢測速度較慢等不足。針對上述問題，本論文采用近紅外光譜技術建立了發(fā)酵液中L-色氨酸濃度預測模型;根據L-色氨酸代謝途徑及其代謝流分布，獲得了分批補料策略;針對本工藝中發(fā)酵液特點，初步優(yōu)化L-色氨酸提取工藝。主要研究內容和結果如下:
　　針對現有L-色氨酸檢測手段耗時較長且具有一定滯

2、后性的問題，利用近紅外光譜技術結合偏最小二乘法，建立了發(fā)酵液中L-色氨酸濃度的預測模型。經驗證該模型具有一定的準確性和可靠性，其預測值與測量值僅有5.16％的偏差。該模型的建立可為發(fā)酵生產過程的L-色氨酸的快速離線或在線檢測提供一定的基礎。
　　分析了L-色氨酸發(fā)酵過程中16種游離氨基酸的動態(tài)變化。在發(fā)酵前期，發(fā)現除L-色氨酸外其它氨基酸的濃度均下降，但L-谷氨酸最快，于發(fā)酵過程前期添加L-谷氨酸，使得菌體生物量和L-色氨酸產量分

3、別提高了2.63％和2.05％。
　　L-色氨酸代謝途徑分析表明，L-谷氨酰胺是L-色氨酸合成的氨基供體。在發(fā)酵中期補加L-谷氨酰胺使得菌體生物量和L-色氨酸產量分別提高6.37％和6.16％。
　　葡萄糖流加策略是提高L-色氨酸產量的決定性策略。針對L-色氨酸糖代謝的特點，在恒葡萄糖濃度補料策略和溶氧-反饋補料策略的基礎上獲得新的葡萄糖流加策略，并考察了該策略對L-色氨酸代謝流分布的影響。結果表明，在優(yōu)化條件下，糖酵解途徑