[发明专利]一种发酵培养基及生产生物基1,3-丙二醇的方法

说明书

本发明公开了一种发酵培养基及生产生物基1,3‑丙二醇的方法，该发酵培养基包括甘油、酵母粉、尿素、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硫酸镁、微量元素溶液、水；微量元素溶液包括氯化亚铁、氯化钴、氯化锌、氯化锰、氯化铜和钼酸钠，该微量元素以水或盐酸溶解，控制微量元素溶液中微量元素的含量为1‑10g/L；采用克雷伯氏菌作为发酵菌种，将其接种于上述发酵培养基中进行发酵，获得含有1,3‑丙二醇的发酵液，然后对该发酵液进行提纯，获得纯化的1,3‑丙二醇，该发酵培养基在发酵生产PDO的过程中可以显著降低发酵液中的盐浓度，而且还能够获得相对较高的目的产物浓度，生产成本相对降低。

技术领域

本发明涉及生物基纤维新材料(原料)领域，具体涉及一种发酵培养基及生产生物基1,3-丙二醇的方法。

背景技术

1,3-丙二醇(PDO)和2,3-丁二醇(BDO)都是重要的化工原料，PDO是合成记忆纤维聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的关键原料。

目前，在微生物发酵法生产PDO的过程中，使用的氮源中，有机氮为酵母浸粉，无机氮为硫酸铵，其中有机氮酵母浸粉起效慢，无机氮硫酸铵起效快，磷元素也是合成细胞的重要元素，因此磷酸氢二钾与磷酸二氢钾也是发酵培养基中的常规组成。然而，实践过程中，通过微生物发酵法生产PDO时，获得的1,3-丙二醇(PDO)发酵液中盐分含量高，对后期分离1,3-丙二醇造成了极大困扰，不仅使得1,3-丙二醇(PDO)纯化产品中可能存在盐分而影响质量，同时废水中也较为容易存在盐分，该种含盐废水一旦进入污水处理系统，尤其是含有的盐分一般难以降解，将会显著增加污水处理的难度和成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种改进的发酵培养基，该发酵培养基在发酵生产1,3-丙二醇(PDO)的过程中可以显著降低发酵液中的盐浓度，而且还能够获得相对较高的1,3-丙二醇(PDO)产物浓度，生产成本相对降低。

本发明同时还提供了一种上述发酵培养基在生产生物基1,3-丙二醇中的应用。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案是：

一种发酵培养基，该发酵培养基用于生物法发酵生产1,3-丙二醇，该发酵培养基中，包括如下添加量的各组分：

所述微量元素溶液包括微量元素以及溶解该微量元素的水或盐酸，该微量元素包括氯化亚铁、氯化钴、氯化锌、氯化锰、氯化铜和钼酸钠，所述氯化亚铁、所述氯化钴、所述氯化锌、所述氯化锰、所述氯化铜和所述钼酸钠的投料质量比为(0.5-2.0)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)，控制所述微量元素溶液中微量元素的含量为1-10g/L。

进一步地，该发酵培养基中，包括如下添加量的各组分：

所述微量元素溶液由如下组分构成：氯化亚铁、氯化钴、氯化锌、氯化锰、氯化铜、钼酸钠以及水或盐酸，所述氯化亚铁、所述氯化钴、所述氯化锌、所述氯化锰、所述氯化铜和所述钼酸钠的投料质量比为(0.5-2.0)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)∶(0.2-0.8)，控制所述微量元素溶液中微量元素的含量为1-6g/L。

根据本发明的一些优选方面，所述尿素、所述磷酸氢二铵和所述磷酸二氢铵的投料质量比为1∶0.2-0.35∶0.08-0.25，且所述磷酸氢二铵的添加质量大于所述磷酸二氢铵。

根据本发明的一些优选方面，所述氯化亚铁、所述氯化钴、所述氯化锌、所述氯化锰、所述氯化铜和所述钼酸钠的投料质量比为(0.5-1.5)∶(0.2-0.5)∶(0.5-0.8)∶(0.2-0.4)∶(0.3-0.5)∶(0.4-0.6)。