3-羟基丁酸及其盐

3-羟基丁酸及其盐的工业生产主要采用生物发酵法，其核心在于菌种选育、发酵过程控制和下游分离纯化技术。一、生产技术方案目前工业化生产主要采用微生物发酵法，以葡萄糖等可再生碳源为原料，通过特定菌种（如重组大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌）进行发酵生产。1. 菌种构建通过基因工程技术改造微生物，强化其合成3-羟基丁酸的代谢通路。关键步骤包括：* 引入或过表达硫酯酶基因（如『tesA』），将代谢中间体乙酰乙酰-CoA水解为3-羟基丁酸* 敲除竞争性代谢途径基因，减少副产物积累，提高转化率2. 发酵工艺采用分批补料发酵策略，精确控制碳源浓度、溶氧、pH值和温度，以最大化产量。目前先进水平的发酵指标：* 产酸浓度：可达80-100 g/L（根据2023年工业微生物技术公开数据）* 转化率：可达0.3-0.4 g 3-HB/g 葡萄糖3. 下游分离纯化发酵液后处理是成本控制的关键，通常流程为：* 离心或膜过滤去除菌体* 采用酸沉、溶剂萃取、色谱分离或结晶等方法提取和纯化产品* 如需生产其盐类（如钠盐、钙盐、镁盐），则在纯化过程中加入相应的碱进行中和反应二、关键参数与产品形式| 项目 | 参数/说明 || :--- | :--- || 主要产品形式 | 3-羟基丁酸 (3-HB), 3-羟基丁酸钠/钙/镁盐 || 外观 | 白色至类白色结晶性粉末或颗粒 || 纯度 | 食品/医药级 ≥ 98%, 工业级 ≥ 95% || 发酵核心指标 | 产酸浓度: 80-100 g/L; 转化率: 0.3-0.4 g/g || 主要应用领域 | 生物可降解塑料(PHB)单体、保健品、医药中间体 |三、安全与危险性提醒* 生产过程中使用的有机溶剂（如乙酸乙酯、正丁醇）和酸碱试剂具有易燃性或腐蚀性，操作需在防爆和通风环境下进行，并佩戴个人防护装备。* 目前该产品作为食品原料的安全性评估仍在进行中，直接食用需遵循相关法规。