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甘露醇具有广泛的用途,尤其在食品、医药、化工、轻工等行业。目前生产甘露醇的方法有自然提取法和化学催化法,生物发酵法制备甘露醇是这些年一直探索的新方法,该方法反应条件温和,不产生山梨醇,结晶方便,收率高等优点。本文利用类布氏乳杆菌(Lactobacillus parabuchneriK1)厌氧发酵产生甘露醇,研究了发酵培养基中碳源、氮源、维生素含量、接种龄、接种量、pH、温度、培养方式等对甘露醇转化的影响;同时检测发酵过程中菌体密度(OD600)、产酸量、果糖、葡萄糖含量的变化,最终,优化了培养基及发酵条件(g/L):葡萄糖50、果糖100、玉米浆20、K2HP04 1.5、MgS04 0.5、吐温80 1。8种复合维生素分别大于1mg,接种龄36h,接种量20%,发酵初始pH6.3,发酵温度30℃,厌氧发酵。实验表明,高浓度的糖对类布氏乳杆菌的生长有抑制作用,初期生长缓慢。试验中采用分批补料的方式,总糖300 g/L(100 g/L葡萄糖200 g/L果糖)的发酵时间由)144 h缩短至120 h,甘露醇浓度达到168 g/L,转化率为93%,容积产量为:1.41 g/(L·h)。用NaOH调控pH,联动流加补糖,又进一步将时间缩短到96 h,最终甘露醇浓度达到172 g/L,转化率可达95%,容积产量为:1.76g/(L·h)。为了得到耐高浓度糖的产生菌株,进行了长达70多天,超过1700h的连续培养的菌株耐受进化。获得的耐高糖菌株,在初糖300 g/L果糖的条件下,生长速度明显提高,发酵周期由原来的168 h缩短到144 h,甘露醇产量由180 g/L提高到200 g/L。通过对布氏乳杆菌的化学培养基的研究,了解到Ala、Phe、Ser、Cys、Leu、Glu、Ile、Arg、Val是其必需氨基酸。必须的生长因子为:B1、B2、B5、B6、NA、FA、Biotin。本文还进一步研究了发酵液过滤、浓缩和结晶工艺,一次性甘露醇结晶粗品,甘露醇纯度达到90%,收率达82%。再次重结晶后可以进一步提高产品纯度,达到99%。