发酵过程分为接种,补料,诱导和产物合成四个阶段.接种阶段,将种子培养液接入发酵罐,控制初始pH为6.8~7.2,培养温度为36~37℃,初始转速180~200r/mIn,通气量为4.8~5L/mIn.接种后,通过溶氧与转速偶联技术,将罐内溶氧维持在28~30%.在接种5~6h后,当溶氧出现反弹时,开始以特定比生长速率进行指数流加补料培养基.
当OD600值达到58~62时,进入诱导阶段,调整温度为28~30℃,以恒定速率流加诱导剂.诱导剂的主要成分为乳糖和氯化钴,其在烟酰胺合成过程中起到关键作用.最后,在产物合成阶段,将烟腈以0.4mol/L的终浓度加入发酵液中,并在25~28℃下持续搅拌,直至反应完成.
通过上述工艺,烟酰胺的合成效率显著提高.与传统玫瑰色红球菌相比,菌体生长周期从100h缩短至48h,产物浓度达到506g/L,生产效率提升至508g/(L·h).产物检测采用高效液相色谱法(HPLC),流动相为乙腈水混合溶液,流速0.6mL/mIn,吸光值215nm,采集时间12mIn.该方法能够准确测定烟腈与烟酰胺的浓度变化.