多相催化氧化法
配制一定量的葡萄糖溶液加入于四口 烧瓶中， 称取适量催化剂加入到此烧瓶中，恒温。向溶液中通入空气，并不断滴加一定浓度的NaOH 溶液来维持一定的pH值。反应后的溶液经冷却、抽滤（催化剂回收)，滤液减压蒸馏浓缩、结晶，风干后得到葡萄糖酸钠晶体。
该法工艺简单，反应平稳，易于控制，反应条件温和，其葡萄糖转化率在95%左右。缺点是所用催化剂在循环使用一定次数后，催化效率下降，使葡萄糖转化率降低，反应时间延长甚至基本无催化活性， 催化剂必须报废更新，相应提高了单位产品催化剂耗量，也使葡萄糖酸钠产品生产成本较高。由此可见，催化剂性能的好坏是使用此法的关键。催化氧化法还是目前国内葡萄糖酸钠生产的主要方法，其产量占到80%以上。 1.3 制备方法的比较
葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠的4 种方法，目前在中国均有广泛研究。在工业化生产上，生物发酵法和多相催化氧化法应用较多。其中多相催化氧化法具有工艺过程简单、反应条件温和(各种气-液-固三相混合的反应器在常压均可采用，反应温度一般控制在60 ℃以下)反应时间短、转化率高、三废少且易处理的特点，此法关键是催化剂的性能及循环使用的次数。只要选择合适的催化剂体系，通过催化剂多次套用，克服贵重金属价格昂贵和催化剂失活的缺点，多相催化氧化法将具有较大的优越性和应用潜力。
葡萄糖酸钠生产作为一种传统行业，其主要生产方法有发酵法，电解氧化法及催化氧化法。其中发酵法有真菌发酵法，细菌发酵法，细菌发酵以及固定细胞发酵法等。目前行业中普遍采用的是采用的是黑曲霉发酵制葡萄糖酸钠的工艺。葡萄糖酸钠由葡萄糖经葡萄糖糖化酶催化生成葡萄糖酸再经氢氧化钠中和生成。生产过程中多采用黑曲霉，以葡萄糖为底物进行发酵生产。从化学反应方程式来看在合成途径中生成一分子FADH2，FADH2在呼吸链中以氧为受体被氧化。在葡萄糖酸快速合成的过程中需要氧的供给。 1.4 葡萄糖酸钠的发展史
葡萄糖酸钠行业作为新兴产业，发展迅猛，有报道称：2003-2009年国内葡萄糖酸钠行业的产量保持了33.14%的复合增长率，中国已成为全球重要的生产国和出口国。中国目前有超过四十家葡萄糖酸钠生产企业，大部分分布在玉米主产区，主要产地分布在山东、浙江、河南、湖北、广东、江苏、 江西、 安徽等地。年总产能超过60万吨 ，不包括广东、浙江等南方地区葡萄糖酸钠水剂产品，
如计算在内将会超过70万吨。仅山东就超过7家，全部采用发酵法生产，总产能超过40万吨，浙江也超过7家，少数采用发酵法生产，总产能超过10万吨左右。 其他省份生产厂家较少，规模小，大多采用多相催化氧化法，以生产水剂产品为主。
微生物发酵法生产葡萄糖酸钠在我国发展于 60年代，当时上海微生物研究 所上了我国第一家微生物生产该产品技术，当时主要是作为口服葡萄糖酸钙等食品级产品生产；1955年轻工业部上海工业是实验所陈陶等选出黑曲霉360，以葡萄糖为碳源转化率88.5%，以后山东新华制药厂投入工业化生产；60年代江苏大丰、浙江温州、江西赣南、浙江仙居也陆续投产；1992年上海工业微生物所孙智凤等高糖发酵葡萄糖酸中试成功[19]。进入21世纪初，产品应用研究很活跃，应用效果十分显著。2005年5月，青岛科海改造衣康酸生产线，以淀粉原料采用发酵工艺单效蒸发装置生产2万吨葡萄糖酸钠；2006年10月，山东凯翔与山东省食品发酵工业研究设计院合作采用发酵工艺和多效蒸发技术建成3万吨葡萄糖酸钠生产线，2010年扩至5万吨，蒸发技术已申请国家专利并获授权，技术指标和质量指标处于国内领先水平；2007年济南华明采用发酵法投产2万吨生产线；2009年开始西王集团在赖氨酸生产线上改建20万吨葡萄糖酸钠；2010--2011年德州福洋、兖州百盛相继投产5万吨葡萄糖酸钠生产线 。这一时期内，其他省份，发酵法上马葡萄糖酸钠的企业极少。至此，山东省内以淀粉、淀粉乳为原料发酵法生产葡萄糖酸钠的总产能超过40 万吨，占全国产量的半壁江山。
为了对黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠进行过程放大，本实验在50 L发酵罐中以黑曲霉作为菌种发酵生产葡萄糖酸钠。 2实验材料 2.1菌种
黑曲霉 Aspergillus niger 2.2培养基
发酵培养基 （25 L）：玉米粉糖化液 140 g/l，玉米浆 1.2g/l， KH2PO4 0.3 g/l， (NH4)2HPO4 1.0 g/l， MgSO4 0.11 g/L， polyether defoamer 0.2 ml/l
培养基糊化、液化、糖化后灭菌，可防止培养基结团。
补料培养基 （8L）：350 g/l 葡萄糖，0.3 g/l KH2PO4， 0.3 g/l (NH4)2HPO4， 0.2 g/l MgSO4
2.3主要试剂
玉米粉、玉米浆为市售。
MgS04·7H20、KH2P04 、(NH4)2HPO4为国产分析纯。 2.4主要仪器
电子天平 上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂 真空干燥箱 上海第三分析仪器厂 紫外可见分光光度计 上海第三分析仪器厂 真空泵 巩义市英峪予华仪器厂 安捷伦液相色谱仪 美国Agilent公司 台式恒温摇床 江苏太仓市实验设备厂 电热式压力蒸汽消毒器 无锡第二医疗器械厂 超净工作台 苏州空气净化设备厂 pH计 北京Hanna公司
W501升降恒温水浴锅 上海申顺生物科技有限公司 高压液相 3 试验方法 3.1 发酵培养
将茄子瓶斜面用50 mL无菌水洗下，以0.6%的接种量接入培养基，其他控制条件参考过程中具体控制参数。 3.2 检测
3.2.1 DNS测定总糖和还原糖
葡萄糖标准液（1 g/L）
预先将分析纯葡萄糖置80℃烘箱内约12小时。准确称取0.5 g葡萄糖于烧杯中，用蒸馏水溶解后，移至500 mL容量瓶中，定容，摇匀，备用。
3，5-二硝基水杨酸试剂（DNS试剂）
将5.0 g 3，5-二硝基水杨酸溶于200 mL 2N NaOH溶液中（不适宜用高温促溶），接着加入500 mL含130 g酒石酸钾钠的溶液，混匀。再加入5 g结晶酚和5g亚硫酸钠，搅拌溶解后，定容至1000 mL。暗处保存备用。
还原糖测定 DNS法操作规程
还原糖 测定 加稀释样液 ml 补水到 ml DNS ml 沸水浴显色 min 冷却后补水到 ml 550nm ABS 总糖测定
总糖 测定 加稀释样液 ml 补水到 ml 1 0.7加盐酸（6M） ml 沸水浴 min 冷却加氢氧化钠(6M) ml 加DNS ml 沸水浴显色 min 冷却后补水到 ml 550 nm ABS 样品稀释到0.05%含量进行测定
1.0 1.5 5 10 5 20 1 1.5 5 10 C%?(Ai+0.0297)1??0.05?D0.5813V取
Ai ： 测得的吸光度
V取 ：稀释后样品测定时的取样量 D ：样液的稀释倍数 3.2.2 氨基氮的测定
(1)实验原理
氨基酸具有两性性质，不能直接用酸碱滴定，但与甲醛反应后使氨基封闭而羧基的酸性增强，可用强碱滴定。氨基酸与甲醛反应生成二羟甲基氨基酸，这个反应是中和法测定氨基酸和定量的依据，称为甲醛滴定法(formol titration)。
R-CH-COOH + 2HCHONH2R-CH-COO-+ H+N(CH2-OH)2
(2)试剂配制
Ⅰ、0.1%甲基红指示剂：0.1 g指示剂溶于100 mL 60%乙醇中。 Ⅱ、0.1%酚酞指示剂： 0.1 g指示剂溶于100 mL 60%乙醇中。 Ⅲ、0. 05 N氢氧化钠标准溶液的配制与标定 A、配制
称取氢氧化钠2 g，加新煮沸的冷蒸馏水至1000 mL。 B、标定
精确称取105℃干燥至恒重的苯甲酸氢钾基准物5.10525 g，加蒸馏水至250 mL，即为0.1 N苯甲酸氢钾标准溶液。精确吸取苯甲酸氢钾标准溶液10 mL，加酚酞指示剂2~3滴，用0.05 N氢氧化钠溶液滴定至粉红色。
C、计算
NNaOH =0.1×10/VNaOH N-氢氧化钠标准溶液浓度