一种由粗淀粉原料生产1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的方法
本发明提供特别是提供了一种由粗淀粉原料生产1，3-丙二醇和2，3-丁二醇的方法，属于生物化工技术领域。由粗淀粉原料经过酵母细胞发酵连续获得高浓度的甘油发酵液，甘油发酵液经过滤，过滤所得细胞可直接用于下一批次的甘油发酵，滤液作为生产1，3-丙二醇的底物及用于流加底物。发酵经细菌先厌氧后有氧流加发酵，并在发酵过程中补加氮源。发酵结束时经脱盐、蒸馏、真空精馏等步骤将1，3-丙二醇和2，3-丁二醇分离、提纯，制备产品。同时得到1，3-丙二醇和2，3-丁二醇两种高附加值的产品，并通过细胞回用，补料等工艺提高了发酵液中1，3-丙二醇和2，3-丁二醇的浓度。其优点在于：有效降低了生产成本，提高了生产效率。
发明专利
CN200510011959.6
2005-06-17
CN1710086
2005-12-21
C12P7/18
清华大学
刘德华;程可可;刘宏娟;林日辉;郝 健
100084北京市海淀区北京100084-82信箱
北京科大华谊专利代理事务所
刘月娥
北京;11
1.一种由粗淀粉原料生产1，3-丙二醇和2，3-丁二醇的方法，由粗淀粉原料的糖化液先有氧后厌氧制备甘油再由甘油发酵液采用先厌氧后有氧流加补料发酵制备1，3-丙二醇和2，3-丁二醇，甘油发酵液过滤所得细胞再回用于下批次发；具体工艺步骤为：a、将粗淀粉原料与水按照1∶1.8～2的比例配置淀粉乳并加热液化，分别在80～85℃和90～95℃两次加入液化酶3～5u/g淀粉，液化40～50分钟，然后升温至110～120℃使酶失活，冷却，加入糖化酶150～200u/g淀粉，50～60℃糖化8～12小时，检测DE值为100～110时，糖化终止，DE为葡萄糖对固型物的百分含量。b、将a步的糖化液中加入尿素、玉米浆，分别制备种子培养基和发酵培养基，将克鲁氏假丝酵母或其他耐高渗酵母接入种子培养基中，摇床转速150～200转/分钟，30～35℃培养20～24小时；发酵罐种子培养30～35℃，搅拌转速180～550转/分钟，一级种培养20～24小时，二级种培养5～7小时；将种子液以5～10％的接种量接入发酵培养基中，摇瓶发酵时发酵温度30～35℃，摇床转速为150～200转/分钟；发酵罐发酵时，发酵温度30～35℃，搅拌浆转速180～550转/分钟，通气量0.5～2升/升分钟，当糖消耗速率明显降低时改通氮气，至糖浓度为5～10g/L时终止发酵；发酵结束后，发酵液中菌体经过滤后可直接回用于下个批次的发酵；细胞回用可节省下一批次发酵的种子培养时间，过滤所得滤液用于发酵生产1，3-丙二醇或2，3-丁二醇。c、在甘油发酵液中添加K2HPO4·3H2O、(NH4)2SO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O及含ZnCl2，MnCl2·4H2O，H3BO3，CoCl2·6H2O，NiCl2·6H2O，NiCl2·H2O，Na2MoO4·2H2O，CuCl2·H2O，CuSO4·5H2O微量元素溶液配制种子培养基和发酵培养基，并将克雷伯氏菌、丁酸梭菌或巴斯德梭菌1，3-丙二醇合成菌接入种子培养基，30～37℃培养16～18小时；以1％～3％的接种量将种子液接入含甘油发酵液的发酵培养基中，发酵温度30～37℃，pH由碱溶液或氨水控制在6.8～8.0；发酵过程中通入氮气，30～32小时后通入空气，空气，氮气通气量均为0.1～0.3升/升分钟；发酵过程中流加甘油发酵液并在发酵过程中补加两次氮源；发酵结束时经脱盐、蒸馏、真空精馏等步骤得到产品1，3-丙二醇和2，3-丁二醇。