[发明专利]一种发酵生产乙酸的方法

说明书

本发明提供了一种发酵生产乙酸的方法，涉及微生物发酵技术领域，该方法包括活化培养、种子培养和发酵培养三步，利用醋酸杆菌沪酿1.01和醋酸杆菌AS1.41两种醋酸杆菌混合培养，发酵生产乙酸。通过调整两种醋酸杆菌的接种比例，明显提高了乙酸的产量；通过调整培养及配比，提高了乙醇的转化率；通过控制发酵条件有效的缩短了发酵时间，降低了生产成本。另外，该方法与传统的化学合成生产乙酸相比更加环保。

技术领域：

本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种发酵生产乙酸的方法。

背景技术：

乙酸是一种重要的有机酸，作为基本的有机化工原料，它主要作为橡胶、塑料和染料等生产过程的溶剂，也是生产对苯二甲酸（PTA）、乙酸乙烯单体（VAM）、乙酸纤维、乙酸盐等的基本化工原料，乙酸同样也在食品、医药、农药化纤等方面有广泛的用途。

乙酸的制备可以通过化学合成和生物发酵两种方法，世界上乙酸的生产方法主要是甲醇羰基合成法、乙醛氧化法、丁烷液相氧化法，其中甲醇羰基合成法装置能力约占总能力的75%。我国乙酸生产工艺路线有酒精法、乙烯法和甲醇法等，这些方法基本都是利用的化学合成的方法，大多采用化石资源为原料，化石资源不可再生且储量有限，石油短缺和价格上涨已经严重影响乙酸工业的发展。另外，利用合成法生产乙酸，还存在污染严重、副产物较多和废弃物难处理等问题。与化学合成的方法相比，生物酿造法生产乙酸更佳的环保，更能节省资源。但生物发酵法生产的乙酸仅占整个世界产量的10%，发酵法生产醋酸或食醋是乙醇在醋酸菌的作用下氧化成醋酸的过程。但是很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是通过生物法制备，因此生物发酵法主要是用于生产食醋。

能够发酵生产乙酸的醋酸菌主要是醋酸杆菌属(Acetobaeter)，其需氧呼吸，在有氧、中性和酸性条件下可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。乙醇和乳酸盐是良好的碳源，在发酵过程中, 代谢产物有CO₂和H₂、乙酸、乳酸、丙酸、丁酸和丙酮等。由于醋酸发酵所需要的代谢产物主要为乙酸，因此一般使用醋酸杆菌进行乙酸发酵。我国使用最广泛的醋酸菌为沪酿1.01(巴氏醋杆菌)和醋酸杆菌AS1.41，这些菌株可较好地应用于我国传统酿造食醋的生产中。但在工业乙酸的生产过程中，常用醋酸菌的生长和代谢都会受到较高浓度的酒精和乙酸的抑制，且醋酸菌种比较单一，易发生过氧化反应，使得乙醇转化率较低，乙酸发酵周期也较长。因此，利用发酵法生产乙酸的发展就受到了极大的限制。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发酵生产乙酸的方法，该方法所生产的乙酸含量和乙醇转化率明显提高，与传统的化学合成法相比，更加环保。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种发酵生产乙酸的方法。

本发明一方面提供了一种发酵生产乙酸的方法，所述的方法包括以下步骤：

（1）活化培养：分别活化培养醋酸杆菌沪酿1.01和醋酸杆菌AS1.41；

（2）种子培养：将步骤（1）活化后的醋酸杆菌沪酿1.01和醋酸杆菌AS1.41分别接种于种子培养基中进行种子培养，得到醋酸杆菌沪酿1.01种子液和醋酸杆菌AS1.41种子液；

所述的种子培养基包括：葡萄糖3-8g/L、蛋白胨2-6g/L、酵母膏1-5g/L、泛酸0.5-1.5g/L、乙酸1%-3%(v/v)、无水乙醇1%-3%(v/v)，pH＝5.0-5.5；

（3）发酵培养：将步骤（2）得到的醋酸杆菌沪酿1.01种子液和醋酸杆菌AS1.41种子液混合接种到发酵培养基中培养，接种量为10%-20%，当酸度不再增加时结束发酵；

所述的醋酸杆菌沪酿1.01种子液和醋酸杆菌AS1.41种子液的体积比为0.5-3:1；