响应面法优化氧化葡萄糖杆菌生产高浓度二羟基丙酮工艺

采用响应面法优化氧化葡萄糖杆菌甘油脱氢酶的反应及稳定性条件,以提高二羟基丙酮的发酵浓度.结果表明甘油脱氢酶在pH 4.61,温度33.3 ℃,甘油质量浓度80.0 g·L^-1时有最高的酶活性;但该酶仅在pH 4.0~5.0很窄范围内及温度低于25 ℃以下时稳定;100 g·L^-1甘油或者50 g·L^-1二羟基丙酮对该酶的稳定有利.由于氧化葡萄糖杆菌的生长条件和甘油脱氢酶催化条件差异较大,为提高二羟基丙酮的转化效率,研究了一种新的二羟基丙酮的转化方法.该方法将二羟基丙酮的发酵过程分成菌体培养期和甘油转化期2个阶段,分别控制其最优条件.实验中利用一个5 L的发酵罐的进行转化,结果显示在136 h的转化过程中甘油脱氢酶的稳定性保持良好,最终发酵液中的二羟基丙酮质量浓度达到286.2 g·L^-1.