一种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法，该方法包括以下步骤：取枣，加水后打浆，得到枣浆；往枣浆中加入氮源组成生物丁醇发酵培养基，调节培养基的pH值为6-7，灭菌；待培养基冷却至15-30℃后，接入丙酮丁醇梭菌；发酵，得到发酵液；发酵液经过蒸馏、精馏得到丙酮、丁醇。本发明专利技术方法的丁醇产量和总溶剂产量与以玉米等淀粉质为原料发酵时基本保持一致，在不耗费粮食资源的前提下，采用了一种新的生物资源——枣来生产能源，拓宽了生物能源的种类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及丙酮丁醇的生产方法，具体涉及。
技术介绍
目前丙酮丁醇的生产方法主要有发酵法和化工合成法。发酵法为较为成熟的方法，从20世纪初就开始有大规模应用。到了 60年代，欧美发达国家发现丙酮、丁醇可以廉价地从石油合成，因此化工合成法逐渐取代发酵法成为工业上生产丙酮、丁醇的首选。但近年来，由于石油资源逐渐枯竭、国际原油价格一直处于较高价位、再加上日益严峻的生态环境问题，各国又重新开始重视起发酵法生产丙酮、丁醇。发酵法生产丙酮、丁醇主要使用淀粉类物质作为原料，如玉米、木薯等，也可使用糖类如糖蜜作为原料。其中玉米是最为理想的原料，它不需添加任何辅助原料，只要经蒸煮糊化配制成5% -8%的醪液，就可以作为丙酮丁醇梭菌的理想培养基。但同时玉米也是一种重要的粮食作物，近年来粮食价格不断上涨，使丙酮丁醇生产成本上升。另外，若大量使用玉米作为发酵原料，也会带来粮食资源紧张等问题。因此，各国都在积极寻找可以代替玉米进行发酵生产丙酮、丁醇的原料。枣的分布范围十分广泛，在中国南北各地都有分布。枣的营养十分丰富，含糖量较高，鲜枣含糖量在19% -44%之间，干制的枣含糖量可高达50% -87%。枣还含有蛋白质、 脂肪和钙、磷、铁等矿物质元素，其维生素的含量也较高，有“天然维生素”美誉。枣中所含的糖、蛋白质、维生素等可满足丙酮丁醇梭菌生长发酵的需要，因此，枣是一种很好的丙酮丁醇发酵原料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术的目的通过下述技术方案实现—种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法，包括以下步骤取枣，加水后打浆，得到枣浆；往枣浆中加入氮源组成生物丁醇发酵培养基，调节培养基的PH值为6-7，灭菌；待培养基冷却至15-30°C后，接入丙酮丁醇梭菌；发酵，得到发酵液；发酵液经过蒸馏、精馏得到丙酮、丁醇。优选地，，包括以下步骤(1)制备枣浆取枣，去除杂质和果核，加水后打浆，得枣浆，枣浆的质量浓度为 3-30% ；(2)生物丁醇发酵培养基制备往枣浆中加入氮源，配成生物丁醇发酵培养基；氮源加入量为培养基质量的1_3%，调节枣浆加入量以控制培养基中糖的质量浓度为5-8%， 调节培养基pH为6，灭菌；(3)接种待培养基冷却至15-30°C后，接入丙酮丁醇梭菌，接种量为培养基质量的 10% ；(4)发酵将接种后的培养基置于培养箱中，保持恒温30-42°C，发酵时间40-120 小时，厌氧发酵，得到发酵液；(5)发酵液通过蒸馏、精馏得到丙酮、丁醇。步骤⑵所述氮源为麸皮、玉米粉、豆粕、米糠、花生饼、牛肉膏、酵母膏、蛋白胨等有机氮源或硝酸盐、铵盐等无机化合物，可单一添加或混合添加；步骤( 所述培养基中糖的质量浓度优选6% ；步骤( 所述灭菌是115°C下灭菌20分钟；步骤⑶所述丙酮丁醇梭菌包括但不限于以下菌株ATCC824、ATCC3625、 ATCC10132、ATCC8529、ATCC39058、CICC8012 ；步骤(4)所述的发酵条件，优选恒温37°C，发酵96小时。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果1、枣的含糖量十分高，易于被丙酮丁醇梭菌利用。同时枣的维生素和矿物元素含量丰富，有利于丙酮丁醇梭菌的发酵生长。在一定糖浓度的枣浆中加入适当的氮源，并提供合适的发酵条件，能使枣充分发酵生产丙酮丁醇。2、本专利技术对作为原料的枣没有特殊要求，可有效拓宽枣的用途，使枣类资源得到充分利用。3、本专利技术方法的丁醇产量和总溶剂产量与以玉米等淀粉质为原料发酵时基本保持一致，在不耗费粮食资源的前提下，采用了一种新的生物资源——枣来生产能源，拓宽了生物能源的种类。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1，包括以下步骤a.制备枣浆取枣，去除杂质和果核，加水后打浆，得枣浆；b.生物丁醇发酵培养基制备往枣浆中加入麸皮组成生物丁醇发酵培养基。调节枣浆加入量至培养基糖浓度为8%，麸皮加入量为培养基质量的1 %，调节培养基pH为7， 115°C高压灭菌20分钟；c.接种待培养基冷却至25°C后，接入丙酮丁醇梭菌菌株ATCC8M进行发酵，接种量为培养基质量的10% ；d.发酵将接种后的培养基置于培养箱中，保持恒温42°C，发酵时间40小时，厌氧发酵，得到发酵液；e.取Iml发酵液置于离心管中，以IOOOOrpm的转速离心lOmin，用气相色谱测定发酵液中乙醇、丙酮、丁醇的含量，结果如表1所示。发酵结果表明，发酵后丁醇产量能达到 12g/L，与以玉米等淀粉质为原料发酵时的丁醇产量一致，总溶剂也接近与以玉米等淀粉质为原料发酵时的水平。表1菌株ATCC8M发酵结果(单位g/L发酵液)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法，其特征在于包括以下步骤：取枣，加水后打浆，得到枣浆；往枣浆中加入氮源组成生物丁醇发酵培养基，调节培养基的ｐＨ值为６－７，灭菌；待培养基冷却至１５－３０℃后，接入丙酮丁醇梭菌；发酵，得到发酵液；发酵液经过蒸馏、精馏得到丙酮、丁醇。

【技术特征摘要】
1.一种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法，其特征在于包括以下步骤取枣，加水后打浆，得到枣浆；往枣浆中加入氮源组成生物丁醇发酵培养基，调节培养基的PH值为6-7，灭菌；待培养基冷却至15-30°c后，接入丙酮丁醇梭菌；发酵，得到发酵液；发酵液经过蒸馏、精馏得到丙酮、丁醇。2.根据权利要求1所述的一种利用枣发酵生产丙酮丁醇的方法，其特征在于包括以下步骤(1)取枣，去除杂质和果核，加水后打浆，得枣浆，枣浆的质量浓度为3-30%；(2)往枣浆中加入氮源，配成生物丁醇发酵培养基；氮源加入量为培养基质量的 1-3%，调节枣浆加入量以控制培养基中糖的质量浓度为5-8%，调节培养基pH为6，灭菌；(3)待培养基冷却至15-30°C后，接入丙酮丁醇梭菌，接种量为培养基质量的10%；(4)将接种后的培养基置于培养箱中，保持恒温30-42°C，发酵时间40-120小时，厌氧发酵，得到发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智斌，唐兆兴，姜新春，周宏才，陈栢铨，江宏文，王晨，梁锏文，
申请(专利权)人：广东中科天元新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81