发酵法制备聚苹果酸

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1、摘要聚苹果酸作为一类重要的完全生物降解高分子材料，其降解产物无毒无害，在医药、食品包装材料、吸水材料、化妆用品等领域具有重要的应用价值，并可用于制备优良的可降解塑料，甚至可以代替石油来源的不能被生物降解的聚丙烯酸的短期应用，存在着巨大的社会价值和商业利润。在国外，对于聚苹果酸的研究主要集中于化学合成法，成本高、操作条件苛刻、污染重，不符合环保意识不断增强的当代社会的发展趋势。在国内，对于聚苹果酸的研究非常少，几乎为空白。同化学合成法相比，微生物发酵法制备聚苹果酸具有无法比拟的优势：所需的原料简单易得，产物

2、较纯，反应条件温和，产物分子量较高。但由于菌种的稳定性和产酸能力的原因，发酵法尚未形成产业规模。本文对对出芽短梗霉BS02发酵产聚苹果酸进行了摇瓶培养研究，初步确立了出芽短梗霉制备聚苹果酸的发酵条件。优化的培养基组成为(g／L)：葡萄糖120，丁二酸铵3，柠檬酸2，MgS04·7H20O．1，MnS04·H200．1，玉米浆0．5(mn0，CaC035(单独灭菌加入)，pH4．O。优化的摇瓶培养条件为：最适初始pH值为4．0，最适培养温度为25℃，种子的接种龄60h，接种量4％，装液量loo／500111

3、L，摇床转数220r／min。经实验考察聚苹果酸的最佳发酵时间为9d左右，最终聚苹果酸产量可达到30．59／L。通过采用B7L发酵罐进行放大培养，经多次发酵优化实验发现，补加一定质量的CaC03将发酵液的pH值稳定在4．O．4．5，聚苹果酸的产量并没有比接种时一次性加入4％CaC03有所提高。CaC03为4％，通过补加葡萄糖使其在发酵液中的浓度为509／L时，聚苹果酸的产量有所提高，但是效果并不明显。通气量为O．8vvm，转速700呻时有利于菌体发酵合成PMLA，产量可以达到26．5克左右，低于摇瓶发酵的

4、产量。另外，经实验发现葡萄糖的存在对苹果酸的检测存在干扰，从而使聚苹果酸产量的计算存在误差。因此，在对苹果酸进行检测前应该对样品中的葡萄糖浓度进行检测。实验确定了葡萄糖对苹果酸测定影响的标准曲线方程，通过计算可以排除其对苹果酸检测造成的误差，进一步准确计算出聚苹果酸的含量。对发酵液中聚苹果酸检测方法的优化，确定出聚苹果酸水解为苹果酸的的最摘要佳水解温度为80℃，水解时间为2h，以及用于水解的硫酸浓度为lmo儿。通过对发酵液中聚苹果酸提取方法的初步研究，确定了作为用以沉淀聚苹果酸的乙醇或甲醇的加入量为发酵液

5、体积的3倍；甲醇的沉淀效果比乙醇的沉淀效果好；将发酵液的pH调节至5．0，有利于聚苹果酸的提取；PMLA粗品的干燥方法初步确定为室温自然干燥。采用GPC法初步测得发酵所得聚苹果酸的分子量大约为8396。关键词：聚苹果酸发酵出芽短梗霉菌优化ⅡABSTRACTPoly(malicacid)(PMLA)isasortofpolyestera11dabsolutebiode铲adablematerial．ARerde可adation，itstays仃acescarCely，aIldt11edegradationp

6、roductsareavi九llent锄dhamlless．nwaspotentialwrapper．Poly(maIicacid)h嬲eXtensiVeapplication．ItcanbeusedaS也emedicineca玎ier觚dtinycapsulemat丽als，medicalbio—ma：te：rials，absorbentwatermaterials，cosmeticproduCt．Italsoc趾beusedasbiode目ada_bleplasticasweUaSthesh嘣．te咖

7、．subst咖teofpoly(c巧licacid)whichcanbeusedtoproduceoil-Sotllereweremuchsocialandcommercialvalue．OverSeaSthesynmesismethodsfbcus0nchemicalsyll．tllesis，whichcauseds耐ouspollutionsaIldh砷coStaIldi11tlibiteditsdevel叩mentpotential．Tomisday，study0nproductionofPMLAh

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