一種生產(chǎn)１，３－丙二醇的發(fā)醇液的固液分離方法

孫麗華

摘要：1,3-丙二醇（1,3-porpandiol，簡寫為1,3-PD）是一種重要的化工原料，它不僅是良好的溶劑、抗凍劑、保護(hù)劑，而且還可參與多種化學(xué)合成反應(yīng)，利用1,3-PD生產(chǎn)的新型聚酯纖維具有優(yōu)良的回彈性，染色性、抗污染性和生物降解性等優(yōu)良品質(zhì)，在服裝、工程塑料、地毯等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。

關(guān)鍵詞：1,3-丙二醇；發(fā)酵液

1,3-丙二醇目前合成纖維新產(chǎn)品開發(fā)的研究熱點(diǎn)，由于化學(xué)合成法存在著高成本，工藝條件苛刻，設(shè)備投資大的產(chǎn)生嚴(yán)重環(huán)境污染等問題，限制了1,3-PD在多聚纖維領(lǐng)域應(yīng)用的開發(fā)，所以利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-PD以其條件溫和、污染小、原料的可再生性而受到廣泛的重視。目前利克雷伯氏肺炎桿菌（klebsiella pneumoniae）以甘油、葡萄糖為底物發(fā)酵生產(chǎn)1,3-PD具有較高的產(chǎn)率，但是由于此菌具有莢膜，導(dǎo)致發(fā)酵液固液難以分離，而影響其工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)行，本文針對莢膜的難處理提出了一種解決方案。

1 材料與方法

1.1發(fā)酵液。實(shí)驗(yàn)用的發(fā)酵液，是利用克雷伯氏肺炎桿菌（具莢膜）以甘油、葡萄糖為底物發(fā)酵結(jié)束經(jīng)滅菌后的固液混合物。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與化學(xué)試劑。1.2.1本實(shí)驗(yàn)采用杯罐實(shí)驗(yàn)法，所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備如下：量筒、燒杯、布氏漏斗、抽濾瓶、水循環(huán)真空泵、高效液相色譜、臺式高速離心機(jī)、721型分光光度計(jì)、PH測定儀。1.2.2 化學(xué)試劑：分析純硫酸、分析純無水乙醇、分析純氫氧化鈉

1.3分析方法。發(fā)酵液中的甘油，1,3-PD，2,3-丁二醇以及琥珀酸、乳酸、乙酸，采用SHZMADZU HPLC測定，色譜柱為Aminex HPX-87H柱，柱溫65℃，流動柱為濃度0.005mol/l的H2SO4流速為0.8ml/min；檢測器為RID-10A型折光譜檢測器。

濾液中的殘蛋白以考馬斯亮藍(lán)染色法測定

1.4實(shí)驗(yàn)方法

向滅活后發(fā)酵液中加入無水乙酸和NaOH，充分?jǐn)嚢韬箪o置，等絮凝后加入1%的珍珠巖進(jìn)行抽濾，濾液取樣分析收率。

2 結(jié)果與討論

2.1單純加N2OH

向滅活后的發(fā)酵液加入NaOH調(diào)整PH至10~11，充分?jǐn)嚢韬箪o置，溶液顏色變深，粘度降低但沒有明顯的固液分離現(xiàn)象，加入1%的珍珠巖充分?jǐn)嚢韬蟪闉V，濾液渾濁，此現(xiàn)象說明單純的NaOH不能使菌體蛋白沉淀而從體系中分離。

2.2單純加入無水乙醇

向來滅活后的發(fā)酵液加入1：1體積比的無水乙醇，充分?jǐn)嚢韬箪o置，出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，再加入1%的珍珠巖攪拌后抽濾，濾液澄清透明，殘蛋白合量為0.175g/L，濾液取樣分析，計(jì)算產(chǎn)品收率為99%以上。說明本方法，針對莢膜難以處理是可選方案，具有實(shí)用價(jià)值。

2.3 加入無水醇，同時加入NaOH調(diào)PH值

向滅活后的發(fā)酵液中加入1：0.6的乙醇，同時加NaOH調(diào)PH值至10~11，充分?jǐn)嚢韬箪o置，產(chǎn)生絮凝，再加入1%的珍珠巖進(jìn)行抽濾，濾液澄清透明，殘蛋白合量為0.125g/L，濾液取樣分析，計(jì)算產(chǎn)品收率為99%以上，說明本方法比2.2法更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3結(jié)論

本方法又稱為有機(jī)溶劑沉淀法，即加入有機(jī)溶劑于蛋白質(zhì)溶液中產(chǎn)生多種效應(yīng)，這些效應(yīng)結(jié)合起來，使蛋白沉淀，加入NaOH也是利用其對蛋白質(zhì)的破壞作用，在有機(jī)溶劑乙醇和NaOH的協(xié)同作用下將具有莢膜的均一的混合體分散開，達(dá)到固液分離的目的，本方法為解決克雷伯氏肺炎桿菌發(fā)醇生產(chǎn)1,.3-丙二醇的固液分離提供了一種有效的解決方案且產(chǎn)品的回收率較高，可達(dá)99%以上，且使用的乙醇是可回收再利用的，具有一定的經(jīng)濟(jì)使用價(jià)值。

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