[发明专利]一种半连续发酵生产丙酸联产维生素B12

权利要求书

1.一种半连续发酵生产丙酸联产维生素B₁₂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在发酵培养基中接种费氏丙酸杆菌进行发酵培养；

(2)将步骤(1)发酵培养后的培养液通过膜分离装置分离，得到发酵清液和浓缩的菌体细胞；

(3)将步骤(2)处理后的发酵清液通过层析柱进行丙酸分离；所述层析柱中的填充材料为阴离子交换树脂；

(4)将步骤(3)丙酸分离后的废液回流入发酵罐中，补加营养物质后，接入新鲜的费氏丙酸杆菌，继续发酵；废液回流的丙酸浓度低于10g/L；所述费氏丙酸杆菌的接种量为8-12％；

(5)将步骤(2)处理后的菌体细胞转移至转化反应器中，进行维生素B12的转化生产；

所述方法采用如下半连续发酵生产丙酸联产维生素B₁₂的装置进行，所述装置包括发酵单元、膜分离单元、丙酸分离单元和维生素B₁₂的转化单元，所述发酵单元的出料口通过膜分离单元与丙酸分离单元和维生素B₁₂的转化单元的进料口相连接，所述丙酸分离单元的出料口与发酵单元的回流口相连接；

所述膜分离单元包括膜分离设备(21)，所述膜分离设备(21)包括膜芯，所述膜芯的孔径为0.1-0.22μm；

所述丙酸分离单元包括与膜分离单元相连的层析柱(31)，所述层析柱(31)的出料口与发酵罐(11)的回流口相连。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜芯的孔径为为0.22μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜芯为聚醚砜类卷式有机膜、聚醚砜类卷式平板膜或氧化锆类管式陶瓷膜中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述膜芯为聚醚砜类卷式有机膜。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜芯的膜面积为不小于0.12m²。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述膜芯的膜面积为0.12-3m²。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵单元包括发酵罐(11)，所述发酵罐(11)的罐体的上半部设置有发酵罐进料口(12)，所述发酵罐(11)的罐顶设置有搅拌装置(13)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层析柱(31)中的填充材料为阴离子交换树脂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述层析柱(31)中的填充材料为ZGD630阴离子交换树脂。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层析柱(31)的数量为1-8。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述层析柱(31)的数量为2-6。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述层析柱(31)的数量为3。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述维生素B₁₂的转化单元包括与膜分离单元相连的转化反应器(41)，所述转化反应器(41)的上半部设置有转化反应器进料口(42)。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的接种费氏丙酸杆菌为将保存的费氏丙酸杆菌接种到种子培养基中一次活化，再将活化后的费氏丙酸杆菌接种到二级摇瓶种子培养基中二次活化，将二次活化后的费氏丙酸杆菌接种到发酵培养基中发酵培养。