[發明專利]以小麥B淀粉和麩皮為原料低溫發酵生產丙酮丁醇的方法

有效

• 申請號: 201210542287.1
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103045657A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 尹永磊;李順慶;王景勝;尤保常;張桂芝;李明;丁凌飛
• 申請（專利權）人: 河南天冠企業集團有限公司
• 主分類號: C12P7/36
• 分類號: C12P7/36;C12P7/16;C12P7/06
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及丙酮丁醇的生產方法,具體涉及一種以小麥B淀粉和麩皮為原料低溫發酵生產丙酮丁醇的方法。

背景技術

丙酮是優良的有機溶劑和重要的化工原料，廣泛應用于化工、塑料、有機合成、油漆等工業，目前，丙酮消費量最大的為溶劑，占其消費總量?28%，其次是甲基丙烯酸甲酯MMA?和雙酚?A，分別占其消費總量的?23%?和?21%，其他還用于生產丙酮氰醇和異丙醇等。丁醇（butanol,?butyl?alcohol?and?1-butanol）是四碳醇，分子式為?C4H9OH，其分子量為74.12Da。丁醇是無色液體，具有獨特的氣味，誤吸丁醇蒸氣容易導致黏液組織疼痛，高濃度的丁醇具有麻醉作用。丁醇與有機溶劑完全互溶，但與水溶液部分互溶。據估計每年丁醇產量可達?100-120?億鎊，以目前的價格計算在市場銷售額占?70-84?億美元。目前丁醇作為汽油的替代品或者添加型燃料的可再生能源功能逐漸被人們所認識。丁醇和乙醇均可作為替代性燃料，然而丁醇具有比乙醇更多的優勢，因為丁醇具有較高的能量值，與汽油的混合比更高。

最近幾年，原油價格的增長和全球氣候變暖現象，導致人們開發生產新型可再生能源。中國也是少有的將丙酮?-?丁醇發酵法一直保存至今的國家。我國?70～80?年代主要以玉米為原料輔以糖蜜發酵進行丙酮、丁醇生產，存在與人爭糧的現象，在世界糧食危機日益顯著的情況下，全世界掀起了開展利用可再生資源或者生產廢棄物進行生物燃料的生產。

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。小麥B淀粉和麩皮是小麥淀粉、谷朊粉的副產物，價格低廉，替代玉米作為丙酮丁醇菌的發酵原料具有很好的利潤空間。但是純B淀粉漿不是丙酮丁醇菌種發酵的適宜培養基，利用它發酵產生丙酮丁醇，發酵結束后發酵液中的殘糖在1～3%。

中國專利公開號?CN101161818A提出了采用小麥?B?淀粉替代玉米發酵生產丙酮丁醇的方法，他的原料組分為：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。他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。但是它的原料仍然需要玉米淀粉，對成本的降低有限。

另外通常發酵生產丙酮丁醇的原料含糖量一般在5.5～6.5%，發酵過程中溫度為37℃，在發酵的后期，菌種活性降低，使得整體的發酵效率和轉化率不高。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種發酵成本低、發酵轉化率高和原料利用率的高，以小麥B淀粉和麩皮為原料一種生產丙酮丁醇的方法。

本發明采用的技術方案：

一種以小麥B淀粉和麩皮為原料低溫發酵生產丙酮丁醇的方法，它包括以下步驟：

a.原料混合：將小麥B淀粉加水調整，使調整后的溶液的總糖量為7～10%，然后加入其總重量0.5～2%的麩皮；

b．殺菌：然后蒸煮殺菌，殺菌結束后，將蒸煮后的醪液冷卻到35～37℃；

c．接種發酵：接種開始發酵，發酵罐接種后溫度保持37℃發酵，發酵過程中，不定時取樣，測定其酸度，當酸度升到最高值6.0時，把發酵溫度控制到25～30℃，直到發酵結束；

d．提取：發酵結束以后，將發酵液過濾、蒸餾、精餾，即得到丙酮、丁醇和乙醇。

優選的，一種以小麥B淀粉和麩皮為原料低溫發酵生產丙酮丁醇的方法，它包括以下步驟：

a.原料混合：將小麥B淀粉加水調整，使調整后的溶液的總糖量為8～9%，然后加入其總重量1%的麩皮，

b．殺菌：然后蒸煮殺菌，殺菌結束后，將蒸煮后的醪液冷卻到35～37℃；

c．接種發酵：接種開始發酵，發酵罐接種后溫度保持37℃發酵，發酵過程中，不定時取樣，測定其酸度，當酸度升到最高值6.0時，把發酵溫度控制到25～30℃，直到發酵結束；

d．提取：發酵結束以后，將發酵液過濾、蒸餾、精餾，即得到丙酮、丁醇和乙醇。