一种微生物混菌发酵与原位萃取相结合生产丁酸丁酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微生物混菌发酵与原位萃取相结合生产丁酸丁酯的方法，包括以下步骤：（1）将活化的丙酮丁醇梭菌和酪丁酸梭菌接种到发酵培养基中进行发酵；（2）发酵24 h后，加入脂肪酶和萃取剂继续发酵；本方法丁酸丁酯的产量最高达到16.77 g/L，收率为0.30 g/g。与传统的化学法生产的丁酸丁酯相比，生物法所得的天然丁酸丁酯更加适合应用于食品及化妆品等行业，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物混菌发酵与原位萃取相结合生产丁酸丁酯的方法
本专利技术属于微生物发酵领域，具体涉及一种生物发酵与酯化萃取相结合生产丁酸丁酯的方法。
技术介绍
丁酸丁酯是一种应用广泛的短链脂肪酸酯，作为溶剂广泛用于有机合成过程；因具有梨、菠萝样香气，是调制食品、饮料及日用化妆品、香精等不可缺少的原料，也是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料。此外，丁酸丁酯在低温下具有与航空柴油相似的理化性质，可直接用作航空燃料，是一种更高附加值的燃料添加剂。丁酸丁酯天然存在于菠萝、香蕉和草莓等水果中，然而含量非常低。传统生产工艺以丁酸和丁醇为原料、浓硫酸为催化剂，通过酯化反应合成，该工艺虽然技术成熟、产品收率高，但存在副反应多、设备腐蚀严重、“三废”排放量大等弊端。利用脂肪酶催化合成丁酸丁酯，产品纯度高，然而收率较低、底物和酶成本较高，限制了其大规模应用。因此，迫切需要开发新型生产工艺，实现丁酸丁酯的高效合成。生物发酵法合成丁酸丁酯能以可再生的生物质为原料，具有反应条件温和、产品纯度高、过程绿色环保等优势；且生物发酵合成的丁酸丁酯更受消费者青睐（约1100元/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用微生物混菌发酵与原位萃取相结合生产丁酸丁酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）将活化的丙酮丁醇梭菌与活化的酪丁酸梭菌接种到发酵培养基中进行发酵；/n2）发酵24h后，加入脂肪酶与萃取剂，所述脂肪酶加入量为0-10 g/L，萃取剂：发酵液=1:2-1；/n3）继续发酵，发酵温度35-39 ℃，发酵时间为60-168 h，萃取剂可以原位萃取中发酵液中产生的丁酸丁酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种用微生物混菌发酵与原位萃取相结合生产丁酸丁酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将活化的丙酮丁醇梭菌与活化的酪丁酸梭菌接种到发酵培养基中进行发酵；
2）发酵24h后，加入脂肪酶与萃取剂，所述脂肪酶加入量为0-10g/L，萃取剂：发酵液=1:2-1；
3）继续发酵，发酵温度35-39℃，发酵时间为60-168h，萃取剂可以原位萃取中发酵液中产生的丁酸丁酯。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙酮丁醇梭菌和酪丁酸梭菌接种比例为1:1~1:4。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶为诺维信435脂肪酶或者固定化南极假丝酵母B脂肪酶。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取剂为生物柴油、油醇、十二烷或者十六烷。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙酮丁醇梭菌分类命名为丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum），菌株号为ATCC824；所述酪丁酸梭菌分类命名为酪丁酸梭菌（Clostridiumtyrobutyricum），菌株号为ATCC25755。

【专利技术属性】
技术研发人员：信丰学，陆家声，姜岷，蒋羽佳，董维亮，章文明，方艳，马江锋，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32