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针对目前微生物法生产1,3-丙二醇的分离方法中存在的问题,本论文从以下方面做了探索性的研究,对以后的1,3-丙二醇分离的产业化和类似发酵产物的分离研究有很好的借鉴作用。 首先,本论文考察了12种絮凝剂或沉淀剂对1,3-丙二醇发酵液预处理的效果,并探索了壳聚糖絮凝的Klebsiella pneumoniae细胞再利用的可行性。以菌体和蛋白质去除率为指标,从12种絮凝剂中筛选出壳聚糖为有效的絮凝剂,并确定了最佳工艺条件为:温度37℃,搅拌转数300r/min,pH5.0,壳聚糖分子量4kD,浓度0.5g/L,搅拌20min,静置15min。发酵液的菌体和蛋白质去除率分别为99.97%和91.56%。絮凝细胞的发酵实验表明:絮凝的K.pneumoniae可再次利用,菌体浓度高达11.4(OD值)。 其次,本论文以菌体和蛋白质去除率为指标考察了超滤对1,3-丙二醇发酵液预处理的效果。结果表明:用超滤的方法处理1,3-丙二醇发酵液,可以清除全部的菌体、大部分的杂蛋白和其它的大分子物质,超滤对菌体和蛋白质的去除率分别为100%和92.1%。以1,3-丙二醇的回收率为指标探索了纳滤工艺,结果表明:超滤-纳滤工艺有一定的可行性,但是1,3-丙二醇的收率偏低,分别只有54.8%。膜技术和其他分离技术结合,可能有较好的应用潜力。 最后,采取了超滤-醇沉相结合的方法分离提取发酵液中的1,3-丙二醇,采用溶析结晶的方法除去发酵液大量的有机盐及无机盐,1,3-丙二醇收率达到81.2%,乙醇的回收率85.4%,该工艺的操作条件有待近一步完善。