[发明专利]一种基于丁酸梭菌的1，3-丙二醇和乳酸联产的发酵生产方法

权利要求书

1.一种基于丁酸梭菌的1,3-丙二醇和乳酸联产的发酵生产方法，其特征在于：在发酵培养基中添加活性炭进行发酵生产，通过该活性炭对发酵副产物的吸附，解除副产物抑制作用，同时，对发酵液中甘油浓度进行检测，通过流加培养基将发酵过程中菌体生长处于稳定期的甘油浓度控制在5~15g/L，其中活性炭的添加量为每升发酵培养基添加30~100g活性炭，上述发酵副产物包括乙酸、丁酸和甲酸；

具体包括如下步骤：

（1）种子液制备：将丁酸梭菌Clostridium butyricum甘油管接入灭菌的RCM培养基中，培养温度 30~38℃，培养时间 18~26h，获得一级种子液；然后将一级种子液按 3~10v/v%接种量接入种子培养基，30~37℃，培养 18~26h ，得到二级种子液；该RCM培养基的配方为：每升RCM培养基含有胰蛋白胨10 g、牛肉膏10 g、酵母粉3 g、葡萄糖5 g、氯化钠3 g、无水乙酸钠3 g、可溶性淀粉1 g和一水半胱氨酸盐酸盐0.5 g，pH 用NaOH 调节为 8.5；该种子培养基的配方为：每升种子培养基中含有甘油20~40 g、 K₂HPO₄·3H₂O 4.45 g、KH₂PO₄ 1.3 g、（NH₄）₂SO₄ 2 g、MgSO₄·7H₂O 0.2 g、 CaCl₂ 0.015 g、酵母粉 1 g、微量元素溶液1 mL、Fe溶液 1 mL，pH=6.8~7.2

（2）补料分批发酵培养：向发酵罐内装入发酵罐体积 40~80%的发酵培养基，再加入活性炭，通氮气20~40min以除氧，然后接入步骤（1）制备的二级种子液进行发酵，接种量 3~25% ；发酵条件为：发酵温度 34~38℃，转速0~300r/min，发酵过程通过通氮气保持厌氧环境，pH 通过氢氧化钠控制在 7.00，同时在发酵期间对发酵过程中的甘油浓度进行检测，通过调节流加补料培养基的速度控制甘油浓度在5~15g/L；该发酵培养基的配方为：每升发酵培养基中含有甘油80g、K₂HPO₄·3H₂O 1 g、KH₂PO₄ 0.5 g、（NH₄）₂SO₄ 2 g、MgSO₄·7H₂O 0.2g、CaCl₂ 0.015 g、酵母粉1 g、微量元素溶液1 mL和Fe 溶液 1 mL；该补料培养基的配方为：每升补料培养基中含有甘油120g、K₂HPO₄·3H₂O 1 g、KH₂PO₄ 0.5 g、（NH₄）₂SO₄ 2 g、MgSO₄·7H₂O 0.2 g、CaCl₂ 0.015 g、酵母粉1 g、微量元素溶液1 mL和Fe 溶液 1 mL；

每升上述Fe溶液中，含有FeSO4·7H2O5 g和浓度为37wt%的HCl溶液4 mL，每升上述微量元素溶液含有：ZnCl₂0.07 g、MnCl₂·4H₂O0.1 g、H₃BO₃0.06 g、CoCl₂·6H₂O0.2 g、CuCl₂·2H₂O0.02 g、NiCl₂·6H₂O0.025 g、Na₂MoO₄·2H₂O0.035 g和浓度为37wt%的HCl溶液0.9 mL。

2.如权利要求1所述的发酵生产方法，其特征在于：所添加的活性炭为粉末状或颗粒状的竹炭、木炭、果壳炭或椰壳炭。