少根根霉固定化发酵生产富马酸的工艺研究的开题报告.docx

少根根霉固定化发酵生产富马酸的工艺研究的开题报告
一、选题背景及意义
富马酸是一种广泛应用于食品、医药、化工等领域的重要有机酸，可以在食品行业中作为酸味剂、保鲜剂和营养强化剂使用，同时在医药行业中可以作为重要的药物中间体，常用于制备抗菌药物、抗疟药物等，因此具有重要的经济价值。
目前，富马酸的生产主要采用化学方法进行合成，存在原料成本高、环境污染和工艺复杂等问题。而生物法生产富马酸具有原料来源广泛、环境友好、工艺简单等优势，因此备受关注。
固定化发酵技术是一种高效、稳定、持续生产的生物生产方式，可以降低工艺成本，提高产品质量，因此将固定化发酵技术应用于富马酸的生产具有很大的潜力和优势。因此，本文拟研究利用少根根霉固定化发酵生产富马酸的工艺。
二、研究内容和目标
本文旨在通过实验方法，研究少根根霉固定化发酵生产富马酸的工艺，探讨最适合的操作条件和工艺参数，为高效、稳定、经济的生产提供科学依据。
具体研究内容包括：
1.建立少根根霉的固定化发酵时间曲线，并分析各阶段的生长特性和代谢产物。
2.研究不同培养基配方、发酵温度、pH值、发酵时间等因素对富马酸产量和种子培养的影响。
3.优化固定化发酵的生产工艺，选取最适合的方案进行试验生产。
4.对比生物法与化学法生产富马酸的成本和环境效益，评估固定化发酵工艺的可行性。
三、研究方法和技术路线
1.培养富马酸生产菌少根根霉。将少根根霉种子接种到含有碳源、氮源、矿质盐等必要成分的培养基中，培养至菌量稳定后进行后续实验。
2.固定化发酵。将富马酸生产菌经过筛选、改性后，通过固定化技术固定在一定的载体上，再将其投入到富马酸的固定化发酵罐中。
3.优化工艺条件。通过设计实验，比较不同因素对富马酸产量的影响，如培养基配方、发酵时间、发酵温度、pH值等，优化最适合的工艺条件。
4.试验生产。选取最优化的工艺条件和发酵罐进行实际试验生产，评价生产水平和质量。
五、计划进度
本研究计划从2021年10月开始，到2022年6月完成。
具体进度安排如下：
1.前期准备工作，包括文献查阅、物料选购、实验设备准备等，预计在2021年10月完成。
2.选取最适合的固定化载体和培养基，选择富马酸生产菌并进行固定化，实验过程预计在2021年11月完成。
3.通过实验研究，分析固定化发酵的各个环节，确定最佳工艺条件，预计在2021年12月完成。
4.对比化学法生产富马酸的成本和环境效益，评估固定化发酵工艺的可行性，预计在2022年1月完成。
5.试验生产，选取最优化的工艺条件和发酵罐进行实际试验生产，预计在2022年3月完成。
6.数据分析和论文撰写，预计在2022年4月至6月期间完成。
六、预期成果
本研究旨在利用少根根霉固定化发酵生产富马酸的工艺，优化其工艺条件，为实现高效、稳定、经济生产提供科学依据。
预期完成以下工作：
1.建立少根根霉的固定化发酵时间曲线，并分析各阶段的生长特性和代谢产物。
2.优化固定化发酵的生产工艺，确定最适合的工艺条件。
3.实现试验生产，评估生产水平和质量。
4.对比化学法生产富马酸的成本和环境效益，评估固定化发酵工艺的可行性。
5.发表相关学术论文，提升研究水平和学术影响力。