[發明專利]一種部分替代玉米發酵生產丙酮丁醇的方法

無效

• 申請號: 200710046661.8
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101161818A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 杜風光;王文博;沈兆兵;史吉平;董青山
• 申請（專利權）人: 上海天之冠可再生能源有限公司
• 主分類號: C12P7/26
• 分類號: C12P7/26;C12R1/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳逸良

技術領域

本發明涉及一種發酵生產丙酮丁醇的方法，具體涉及一種部分替代玉米發酵生產丙酮丁醇的方法。

背景技術

在生產丙酮丁醇的眾多方法中，用糧食發酵法生產丙酮丁醇的生產技術相對比較成熟，在二戰期間就開始大規模的工業化推廣，一直延續到二十世紀八、九十年代，后被日益興起的石油化工技術所取代。但是隨著石油資源的逐漸枯竭和生態環境問題的日益嚴峻，世界各國開始思考用可再生資源來代替石油資源通過生物技術的手段來生產大宗化學品以解決能源問題。

丙酮丁醇現有的發酵法生產技術主要是以玉米發酵為主，以及采用部分的薯類以及高粱類糧食和玉米混合替代純玉米進行發酵，以降低生產成本，其中以純玉米發酵生產丙酮丁醇結果最理想，但是單純的用糧食發酵不僅發酵成本高同時也會影響到糧食資源的問題。針對這一問題各國的研究機構都展開了嘗試用非糧食資源代替糧食資源做發酵原料進行發酵的研究，研究最熱的是用秸稈代替糧食發酵，用秸稈發酵技術還不夠成熟，主要存在的問題包括秸稈水解效率低以及水解后產生的抑制物影響微生物生長。因此，尋找和開發廉價的發酵原料是丙酮丁醇生產所面臨的頭等問題，也是整個糧食發酵行業所面臨的共同問題。

小麥B淀粉又稱尾淀粉、淤渣淀粉、刮漿淀粉或淀粉糊精，是小麥淀粉廠的副產物，通常可達原料面粉總質量的20％左右，它主要是小的淀粉顆粒、損傷的大淀粉顆粒以及少量細胞壁物質、面筋碎片、戊聚糖和色素組成。B淀粉中的淀粉主要為B型淀粉顆粒，呈橢圓形。目前尚無報道用小麥B淀粉漿發酵生產丙酮丁醇。

發明內容

本發明的目的在于提供一種克服現有生產工藝中原料成本高，技術不成熟等缺陷的，采用低價位替代材料且生產工藝成熟的發酵生產丙酮丁醇的方法。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種部分替代玉米發酵生產丙酮丁醇的方法，包括，原料的準備，將原料蒸煮殺菌，待蒸煮醪液冷卻至一定溫度范圍后接菌種，發酵一定時間后，將發酵液過濾，蒸餾，精餾得到最終的丙酮、丁醇、乙醇產品，其特征在于，所述原料為部分用含糖量相當的小麥B淀粉或B淀粉漿替代的玉米培養基。

本發明部分替代玉米發酵生產丙酮丁醇的方法中，所述原料組分為：與玉米培養基含糖量相當的1-99％小麥B淀粉或B淀粉漿，99-1％玉米培養基。

所述原料準備過程中，用測定玉米醪含糖量的方法來測定小麥B淀粉或B淀粉漿的含糖量，通常采用費林試劑法，然后將玉米粉和小麥B淀粉或B淀粉漿的混合物，按照總糖濃度5-6％加水稀釋。

所述蒸煮殺菌過程，其時間為1-2小時。所述蒸煮醪液冷卻的溫度范圍為37-40℃。

所述菌種包括但不限于EA2018、EA2019系列高丁醇比丙酮丁醇菌種(丁醇∶丙酮∶乙醇＝7∶2∶1)以及8008、8011、8012、8016、8017等丙酮丁醇菌種(丁醇∶丙酮∶乙醇＝6∶3∶1)。

所述發酵時間為48小時。

本發明降低了發酵法生產丙酮丁醇的原料成本，緩解糧食用量大的問題，同時，提高了小麥面粉等加工企業B淀粉或B淀粉漿液的利用價值。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

實施例1

純B淀粉漿為原料發酵

測定B淀粉漿中的初始總糖量，取B淀粉漿25ml于250ml三角瓶中，加水75ml，再加入6ml濃鹽酸，用帶有1米長的塑料管的塞子塞緊三角瓶口，在100℃水浴中水浴45分鐘，取出冷卻后，加入40％的氫氧化鈉調至微酸性，將溶液稀釋定容到250ml，過濾后用費林法測定水解液中總還原糖量，再計算出B淀粉漿中含有的總糖量在10％。

取600ml的B淀粉漿加水稀釋到1000ml，稀釋后的總糖含量在6％，然后分裝到500ml的三角瓶中，裝液量60％，裝好后在滅菌鍋中121℃滅菌1.5小時。

培養基冷卻至37℃，將試管中的EA2018丙酮丁醇菌種接入培養基中，37℃培養箱中發酵48小時。

發酵結束后，將發酵液12000轉/分鐘，離心5分鐘，取出后用氣相色譜測定丙酮、丁醇、乙醇的含量。溶劑測定結果如表1，發酵結束后發酵液中的殘糖在3-3.5％，說明純B淀粉漿不是丙酮丁醇菌種發酵的適宜培養基，沒有被丙酮丁醇菌充分的利用。

表1純B淀粉漿發酵結果