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本研究利用甘蔗糖蜜，通过谢氏丙酸杆菌发酵生产饲料维生素B12。重点对发酵液中维生素B12的提取方法、甘蔗糖蜜的处理方法、菌种最适发酵培养基及培养条件的优化、谢氏丙酸杆菌发酵生成维生素B12的发酵动力学模型进行研究。
1、成分复杂的甘蔗糖蜜作为碳源发酵生产饲料维生素B12，必须进行处理。通过单因素试验和正交试验确定了谢氏丙酸杆菌发酵生产饲料维生素B12的糖蜜处理的最佳方法为磷酸法，用该种方法处理的甘蔗糖蜜发酵，其维生素B12的产量由未处理时的0.708mg/g，提高到了2.29mg/g。
2、利用煮沸法、微波加热法、Na2HPO4加压法这3种方法对维生素B12的发酵液中维生素B12的提取方法进行了研究，结果表明煮沸法提取效果最好，该方法的平均提取率最高，具有简便、快速的特点，适合于维生素B12的提取。
3、应用Plackett-Burman实验设计和响应面分析方法对谢氏丙酸杆菌积累维生素B12的培养条件进行了系统研究和优化，得到了优化的培养基，利用单因素实验得到了最优的培养条件：糖蜜24.8g/L，酵母浸出物11.7 g/L，Co2+浓度48.5mg/L，KH2PO41g/L，（NH4）2HPO42 g/L，接种量20％，种龄48h，装液量75/300 ml三角瓶，培养基初始pH值6.8，30℃静止发酵，周期为96h，维生素B12的产量为2.86mg/g。
4、在优化的培养工艺基础上对谢氏丙酸杆菌发酵生产维生素B12的动力学特性进行研究，建立发酵过程菌体生长、维生素B12形成和基质消耗动力学模型。通过利用软件对数据进行回归分析，Logistic方程、Luedeking-Piret方程及与Luedeking-Piret方程相似的基质消耗方程能很好的分别描述菌体生长、维生素B12合成及糖蜜的消耗过程。菌体的生长动力学模型为：X=0.9419e0.0706t/2.9493+0.2907e0.070t．维生素B12的合成动力学模型为：P=0.4623e0.0706t/2.9493+0.2907e0.706t+0.5691㏑（0.9103+0.0897e0.0706t）-0.1427；基质消耗动力学模型为：S=3.7905e0.0706t/2.9493+0.2907e0.0706t-0.0042㏑（0.9103+0.0897e0.0706t）+14.6699。三个模型的线性相关系数R值均在0.95以上，正确的反映了维生素B12的发酵过程及其动力学机制。