论文总字数：28090字

摘 要

核黄素（Riboflavin）是人体必需营养元素之一，主要以黄素辅酶的形式参与氧化还原反应和电子传递过程，具有广泛的生理功能。近年来，新的技术改善了核黄素的溶解度差、生物利用率低等问题，使核黄素的应用不断增多，特别是在化妆品和光敏材料领域受到了广泛重视。

本文主要研究了使用纤维床反应器固定化细胞发酵核黄素的相关问题，使用SIPS模型拟合细胞-棕榈纤维吸附热力学数据，结合热力学参数的分析棕榈纤维上细胞吸附过程，使用准二级动力学方程对吸附动力学进行拟合，从动力学方面进行分析，通过热力学和动力学的分析棕榈纤维吸附细胞过程机理，发现棕榈纤维上细胞吸附过程为自发的、放热过程，棕榈纤维表面每个吸附的活性点可以吸附多个细胞，整个吸附过程是物理吸附与化学吸附的共同作用的结果，其中化学吸附为限速步骤。考察了棕榈纤维的添加量、初始葡萄糖浓度、不同氮源对核黄素固定化细胞发酵的影响，确定在棕榈纤维添加量为12 g/L，初始葡萄糖浓度为40 g/L，添加50 %的豆饼粉的条件下，对核黄素的固定化细胞发酵最为有利。结果表明：固定化细胞发酵系统在核黄素产量和生产率方面都具有明显优势，且在多批次固定化发酵后仍能稳定运行。

关键词：核黄素 固定化 纤维床生物反应器

The fermentation of Riboflavin by The Fibrous bed bioreactor immobilized cell

Abstract

Riboflavin is one of the essential nutrients, mainly in the form of flavin cofactor involved in redox reactions and electron transfer process, with a wide range of physiological functions. In recent years, new technology to improve the solubility of riboflavin poor bioavailability and low, so that the application of riboflavin increasing, especially in the field of cosmetics and the photosensitive material has been widely attention.

This paper studies the use of fiber bed reactor immobilized cell fermentation riboflavin related issues, use SIPS model fitting cell - palm fiber adsorption thermodynamic data, combined with the thermodynamic parameters of the adsorption process analysis palm fiber cells, using pseudo-second power Learn adsorption kinetics equation fitting analyzed from dynamics.The palm fiber was selected as the carrier to immobilize cells and we found that the absorption of palm fiber surface on the cells was chemisorption and physisorption through studying the thermodynamics and kinetics of adsorption processes of cells. The chemical adsorption was limiting step for the adsorption. The effects of the amount of palm fiber, the initial glucose concentration, the effects of different nitrogen sources on riboflavin immobilized cell fermentation to determine the dosage in palm fiber 12 g / L, initial glucose concentration of 40 g / L, add 50% Under the conditions of soybean meal, riboflavin immobilized cell fermentation is most favorable. The results showed that: the immobilized cell fermentation system in riboflavin production and productivity have a clear advantage, and still stable after running several batches immobilized fermentation

KEYWORDS: riboflavin；immobilization；fiber-bed bioreactor；

目 录

摘 要 I

Abstract i

第一章 文献综述 1

1.1核黄素 1

1.1.1 核黄素的理化性质 1

1.1.2 核黄素的功能 3

1.1.3核黄素在医药和食品及其他领域的应用 4

1.1.4核黄素的制备方法 4

1.2固定化细胞技术与纤维床反应器 5

1.2.1固定化细胞技术 5

1.2.2纤维床生物反应器 6

1.3本论文研究意义 8

第二章 纤维床吸附材料的筛选和载体改性的研究 9

2.1引言 9

2.2材料与方法 9

2.2.1主要仪器与试剂 9

2.2.2实验载体材料 10

2.2.3实验菌种 10

2.2.4培养基 11

2.3 实验方法 11

2.3.1种子培养 11

2.3.2纤维质载体的处理方法 11

2.3.3静态吸附实验 11

2.3.4菌体在棕榈纤维载体上吸附热力学研究 11

2.3.5菌体在棕榈纤维载体上吸附动力学研究 12

2.3.6分析方法 12

2.4 结果与讨论 12

2.4.1棕榈纤维吸附细胞可行性研究 12

2.4.2 棕纤维载体的吸附热力学 13

2.4.3 棕榈纤维载体的吸附动力学 16

2.5 本章小结 18

第三章 纤维床反应器的构建及固定化细胞发酵核黄素 21

3.1 引言 21

3.2 实验方法 21

3.2.1实验仪器和试剂 21

3.2.2实验载体材料 21

3.2.3菌种 21

3.2.4培养基 21

3.3 实验方法 22

3.3.1培养方法 22

3.3.2游离细胞发酵实验 22

3.3.3纤维床固定化细胞发酵实验 22

3.3.4检测方法 23

3.3.5核黄素生产率的计算 24

3.4 实验结果与讨论： 24

3.4.1核黄素标准曲线的测定 24

3.4.2棕榈纤维添加量的优化 25

3.4.3发酵培养基中葡萄糖浓度的优化 26

3.4.4纤维床固定化细胞发酵实验 27

3.5 本章小结 30

第四章 结论与展望 32

4.1 主要结论 32

4.2 展望 32

参考文献 34

第一章 文献综述

1.1核黄素

1.1.1 核黄素的理化性质

核黄素（Riboflavin）又名维生素B₂，最早是由Kuhn等人从鸡蛋中分离得到，并揭示了其化学结构（图1-1），分子式为C₁₇H₂₀N₄O₆。由于核黄素的结构是由一个黄色素（异咯嗪环）和一个核糖醇组成，因此将其命名为核黄素^[1,2,3]。

请支付后下载全文，论文总字数：28090字