[發(fā)明專利]生產(chǎn)羧酸和/或醇的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310481989.8
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN103725719A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄞秀穎;林昀輝;盧智芬;蘇盈青;羅正錦;李宏臺(tái)
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C12P7/54
• 分類號(hào): C12P7/54;C12P7/52;C12P7/46;C12P7/48;C12P7/40;C12P7/58;C12P7/06;C12P7/16;C12P7/04;C12R1/145
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)羧酸和/或醇的方法。

背景技術(shù)

羧酸/醇可以用石油或天然氣作為起始原料通過化學(xué)合成方法來生產(chǎn)或者通過例如發(fā)酵糖或淀粉的生物方法來生產(chǎn)。

生物方法與化學(xué)合成方法相比具有一定的優(yōu)勢。其一，化學(xué)合成方法中常用的石油材料是不可再生的資源，并可能導(dǎo)致產(chǎn)生不需要的副產(chǎn)物。

在可用于生物方法的發(fā)酵工藝中，微生物產(chǎn)生羧酸/醇并釋放至發(fā)酵培養(yǎng)基中。然而，當(dāng)羧酸/醇在發(fā)酵培養(yǎng)基中達(dá)到一定濃度后，產(chǎn)生的羧酸/醇可能抑制該微生物的活性和生產(chǎn)力，從而限制發(fā)酵工藝的總產(chǎn)率。這種現(xiàn)象通常被稱作最終產(chǎn)物抑制。

減輕最終產(chǎn)物抑制的一種途徑是在發(fā)酵期間從發(fā)酵液中分離出羧酸和/或醇，使得它們不會(huì)達(dá)到抑制濃度。然而，一些常用的去除羧酸/醇的分離工藝（例如，蒸餾或沉淀法）可能會(huì)導(dǎo)致更高的生產(chǎn)成本，產(chǎn)生不需要的固體廢物，和/或降低工藝的總效率。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，公開了一種生產(chǎn)羧酸和/或醇的發(fā)酵工藝，該工藝是一種可減輕最終產(chǎn)物抑制問題的整合的溶劑萃取工藝。在一些實(shí)施方式中，所公開的工藝可以比傳統(tǒng)的主要依賴蒸餾和/或沉淀法回收羧酸/醇的發(fā)酵工藝更有效率且更具成本效益。

本發(fā)明公開的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)部分將在說明書隨后提出，部分可從說明書中明顯看出，或者通過本發(fā)明的實(shí)踐而得知。本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過在所附權(quán)利要求中特別指出的要素和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得。

可以理解的是，前面的一般描述和以下詳細(xì)描述只是示例性和解釋性的，而不是對所要求保護(hù)的本發(fā)明的限制。

將附圖納入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，解釋公開的實(shí)施方式，并與說明書一起用來解釋某些實(shí)施方式的原理。

附圖說明

圖1A-1B示出了以連續(xù)模式進(jìn)行的示例性的發(fā)酵工藝的示意圖。

圖2提供了一個(gè)萃取發(fā)酵塔反應(yīng)器的示意圖。

圖3示出了在實(shí)施例4A所述發(fā)酵工藝的水性培養(yǎng)基中葡萄糖、丁酸、丙酸、OD₆₀₀的濃度。

圖4A-C示出了如實(shí)施例4F所描述，在不同時(shí)間點(diǎn)測得的水性培養(yǎng)基中葡萄糖、乙酸、丁酸和丙酸的濃度，以及發(fā)酵約115小時(shí)后有機(jī)培養(yǎng)基中丁酸的濃度；固定化微生物是PVA-固定的酪丁酸梭菌（C.tyrobutyricum）ITRI04001（圖4A），丁酸梭菌（C.butyricum）ITRI04003（圖4B）或酪丁酸梭菌（C.tyrobutyricum）ITRI04004（圖4C）。

圖5提供了在實(shí)施例5中使用的萃取發(fā)酵塔反應(yīng)器的示意圖。

圖6示出了如實(shí)施例6中所述，在不同時(shí)間點(diǎn)基礎(chǔ)培養(yǎng)基（水性培養(yǎng)基）中以及僅包含油醇作為有機(jī)相的反應(yīng)器中葡萄糖、丁酸和丙酸的濃度。

圖7示出了如實(shí)施例6中所述，在不同時(shí)間點(diǎn)基礎(chǔ)培養(yǎng)基（水性培養(yǎng)基）中以及包含1M?TOPO的油醇溶液作為有機(jī)相的反應(yīng)器中葡萄糖、丁酸和丙酸的濃度。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)對本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，其實(shí)施例在附圖中有解釋說明。

本發(fā)明提供了一種可減輕最終產(chǎn)物抑制問題的用于制備羧酸和/或醇的發(fā)酵工藝。

在一些實(shí)施方式中，用于制備羧酸和/或醇的發(fā)酵工藝包括：使能夠產(chǎn)生羧酸和/或醇的微生物在水性培養(yǎng)基中并且在有機(jī)培養(yǎng)基存在下生長，和從所述有機(jī)培養(yǎng)基中回收所述羧酸和/或醇；其中所述有機(jī)培養(yǎng)基和所述水性培養(yǎng)基的界面處放置一固體網(wǎng)；以及進(jìn)一步地其中所述有機(jī)培養(yǎng)基包括至少一種有機(jī)溶劑和至少一種選自三烷基氧化膦和三烷基胺的萃取劑。

在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明公開的發(fā)酵工藝可用于生產(chǎn)羧酸，如乙酸、丙酸、丁酸、富馬酸、蘋果酸、丙烯酸、檸檬酸、葡糖酸、衣康酸、或它們的混合物。例如，本發(fā)明公開的發(fā)酵工藝可用于生產(chǎn)丁酸。

在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明公開的發(fā)酵工藝可用于生產(chǎn)醇，如乙醇、丙醇、丁醇、或它們的混合物。例如，本發(fā)明公開的發(fā)酵工藝可用于生產(chǎn)丁醇。