不同中和剂对米根霉发酵产富马酸的影响

摘要

碳酸钙作为米根霉(Rhizopus oryzae)发酵产富马酸的传统中和剂,存在诸多问题.例如发酵过程中,碳酸钙的低溶解度会降低传质传氧效率,堵塞通气口;发酵结束后,由于产生不溶的富马酸钙,后续回收过程需要酸化并加热,工序较为繁琐.基于以上一些问题,目前世界上还没有生物法工业化生产富马酸的报道.因此,替代中和剂的选取对工业化应用至关重要.本实验选取四种不同中和剂,包括碳酸钙、碳酸钠、氨水、氢氧化钠,考察其对米根霉发酵产富马酸的影响.结果表明碳酸钠作为中和剂时产酸终浓度(30.19g/L)和生产强度(0.44 g/L/h)相对接近碳酸钙作为中和剂的情况(分别为36.01 g/L和0.52 g/L/h),氨水(11.99g/L和0.21 g/L/h)次之,氢氧化钠(7.64 g/L和0.11 g/L/h))最差.以CaCO3为中和剂时,产酸终浓度和生产强度虽然最高,但是以Na2CO3为中和剂所具有的一系列优势,如菌体的再利用,下游回收和纯化过程的便捷、低碳、低成本和环保都会抵消其在产酸终浓度和生产强度上的劣势.因此,在富马酸生物法生产中,Na2CO3作为中和剂可能会成为CaCO3的替代品.但更深入的研究仍是必要的.