發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝優(yōu)化及中試的開題報告

發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝優(yōu)化及中試的開題報告一、選題背景及研究意義1,3-丙二醇是一種重要的有機化工中間體，在聚酯、聚氨酯、涂料等行業(yè)得到廣泛的應用。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要采用石油化工工藝，但由于石油資源日益減少，污染越來越嚴重，越來越多的研究開始關注從生物質中生產(chǎn)1,3-丙二醇的方法，然而由于生產(chǎn)成本高、發(fā)酵產(chǎn)量低等問題，其工業(yè)化生產(chǎn)并不普及。因此，本研究選取發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇，優(yōu)化其生產(chǎn)工藝，以提高產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，進一步推廣其在工業(yè)領域的應用。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容本研究主要通過對發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇的生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，以提高其產(chǎn)率和降低成本。具體包括以下幾個方面：（1）優(yōu)化發(fā)酵產(chǎn)菌的培養(yǎng)條件：通過改變初始微生物種子量、氨基酸添加量、發(fā)酵溫度、pH值等因素來尋找最優(yōu)的發(fā)酵產(chǎn)菌條件。（2）優(yōu)化培養(yǎng)基組成：通過改變碳源、氮源、無機鹽等因素來尋找最優(yōu)的培養(yǎng)基組成，提高發(fā)酵效率。（3）優(yōu)化發(fā)酵過程：通過調節(jié)發(fā)酵過程中的氧氣供應、酸堿度等因素，來尋找最優(yōu)的發(fā)酵條件。（4）中試驗證：通過對實驗優(yōu)化后的發(fā)酵工藝進行中試，驗證其可行性和探索可實施的生產(chǎn)方案。2.研究方法（1）實驗參考文獻中已有的相關實驗方法進行實驗設計和操作。（2）采用正交實驗法對實驗結果進行分析，避免單一因素影響實驗結果的缺點。（3）根據(jù)優(yōu)化后的實驗結果，并結合實驗的理論基礎，歸納總結最優(yōu)的發(fā)酵工藝方案。（4）在選取最優(yōu)發(fā)酵工藝方案中，根據(jù)中試工藝要求，開展實際的發(fā)酵生產(chǎn)。三、研究進展已完成的工作：（1）確定優(yōu)選微生物菌株并進行復制擴大培養(yǎng)。（2）考察了發(fā)酵溫度、pH、氨基酸添加量、菌種接種量等因素對1,3-丙二醇產(chǎn)量的影響，結合正交實驗法，篩選出最佳生產(chǎn)工藝條件。（3）優(yōu)化培養(yǎng)基成分，確立最適配方。下一步的工作：（1）通過篩選實驗的形式，優(yōu)化氣氛、氣體流量、氣體平衡等因素，探究對1,3-PDO合成影響的規(guī)律。（2）通過篩選實驗的形式，考察進料速率、串流率、進料平衡等因素對1,3-PDO合成的影響規(guī)律。（3）進行中試驗證，優(yōu)化的發(fā)酵工藝進行中試驗證，并探索可實施的生產(chǎn)方案，為最終工業(yè)化生產(chǎn)提供技術支持。四、預期結果通過對發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇進行工藝優(yōu)化和中試驗證，預期獲得以下結果：（1）獲得最優(yōu)化的生產(chǎn)工藝條件，提高1,3-丙二醇的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。（2）獲得最優(yōu)的1,