二羟基丙酮生产研究进展.pdfVIP

学兔兔 第38卷 第7期 化 工 技 术 与 开 发 V01．38 No．7 2009年7月 TechnolQgy 、，eIopment 0f Ch锄icaJ InduStry JuI．2009 二羟基丙酮生产研究进展 宋 如，钱仁渊，仝 艳，云 志 (南京工业大学化学化工学院，江苏南京 210oo9) 摘 要：二羟基丙酮是一种重要的化工、生化原料，广泛应用于化妆品、精细化工、制药和食品工业等方面。近 年来由于迅速升温的生物柴油投资热，造成副产物甘油的大量过剩，从而使二羟基丙酮逐渐成为一个研究的热点。 本文介绍了二羟基丙酮的生产方法及其应用研究的进展，并对其前景进行了展望。 关键词：甘油；二羟基丙酮；生物柴油 中图分类号：1 224．223 文献标识码：A 文章编号：1671．99O5(2o09)O7．0025—06 二羟基丙酮或1，3一二羟基丙酮，英文名为1，3一 法【2l，在菌体生长到对数期时，并在产物I)} 达到 d．hydroXyace e或dihydroXyace e，简写为DHA， 一 定水平(80～120 g·L-1)后，放出部分产物，并补 是最简单的三碳酮糖，外观是白色或类白色粉末状 加原料和培养基，这样就可以减少达到生产水平的 结晶，具有甜、凉的味道，易吸湿并分解。一般状态 生物量的时间，提高底物甘油的利用率，节约成本。 下是二聚体(1，4一Dioxane)的结晶，能缓慢地溶于1 分批发酵的特点是微生物所处的环境是不断变 份水中或15份乙醇中，微溶于乙醚，但经溶解或加 化的，发生杂菌污染，能够很容易终止操作。在发酵 热则变为单体，其单体易溶于水、乙醇、丙酮和乙醚 生产中，使用的菌种处于对数生长期，把它们接种到 等有机溶剂，熔点为75～80℃，水溶性250 g·LI1 发酵罐新鲜培养基时，几乎不出现调整期，这样可在 (20℃)，在pH为6．0时稳定[1I，是一种重要的化 短时间内获得大量生长旺盛的菌体，有利于缩短生 工、生化原料，医药、农药合成中间体和多功能食品 产周期。但该法的主要问题是底物甘油和产物 添加剂，用途十分广泛。国内有关Dl诅 的报道很 Dl{A在培养基中的浓度过高时(积累达到或超过 少，其生产目前还是一片空白，而国外DI认 已得到 80～120 g·L-1)，产生了高渗透压，使得发酵菌体裂 了广泛的实际应用。 解、失活，从而导致DI 的产率难以提高。 1 工业生产方法 2 新技术研究进展 二羟基丙酮的工业生产方法目前是利用微生物 2．1 催化氧化法 分批发酵。该法是在菌体生长到适当的时期，利用 甘油结构上有伯位和仲位2种羟基官能团，在 菌体产生的脱氢酶以甘油为底物进行脱氢反应，产 一 定条件及催化剂作用下容易被氧化，但不同催化 生DHA。用于生产DHA的微生物主要是醋酸杆菌 剂以及不同反应条件对于伯位和仲位上的羟基的氧 属(Ace白。1)acter)和葡萄糖杆菌属(Glu 16bacter)微 化选择性也不同。甘油氧化可按照2种路径[3]进 生物，尤其是弱氧化醋酸杆菌(触 勺。1)acter Sub0xy— 行：一种是氧化端位的伯羟基，生成甘油醛；另一种 danS)和氧化葡萄糖杆菌(Glu倒1obacter 0】【ydanS)。 是氧化中间的仲羟基，生成DI认。在氧化过程中， 菌种在复苏后先进行预培养，然后转发酵罐扩大培 可