[发明专利]以木薯淀粉为原料发酵生产(R,R)-2,3-丁二醇的方法

摘要

一种以木薯淀粉为原料发酵生产(R,R)-2,3-丁二醇的方法，包括如下步骤：以木薯淀粉或者木薯淀粉水解液为原料，与氮源、无机盐、酶混合后接入产(R,R)-2,3-丁二醇的菌种，以同步液化糖化发酵或者同步糖化发酵的方式，进行摇瓶批式发酵或者3L发酵罐批式发酵。其中150g/L木薯淀粉摇瓶批式同步糖化发酵，得到(R,R)-2,3-丁二醇的最大产量为64.3g/L，光学纯度98.3%；3L发酵罐批式发酵，同步糖化发酵20-25h，可得到(R,R)-2,3-丁二醇的产量为54.57-57.81g/L，平均产率为2.31-2.73g·L^-1·h^-1，最大光学纯度达98.5%。本发明能够有效降低生物法生产(R,R)-2,3-丁二醇的成本，同时获得较高浓度的(R,R)-2,3-丁二醇，对于提高非粮木薯的附加值也有积极的意义，具有很强的实用价值和工业价值。

主权项

一种以木薯淀粉为原料发酵生产(R,R)‑2,3‑丁二醇的方法，其特征在于，以木薯淀粉或者木薯淀粉水解液为原料，与氮源、无机盐混合后接入产(R,R)‑2,3‑丁二醇的菌种，发酵得到含(R,R)‑2,3‑丁二醇的发酵液，具体步骤如下：（1）菌种：采用的菌种为多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）；（2）同步液化糖化发酵：木薯淀粉按w/w料水比为1：2‑1：5进行调浆，调节pH6‑7，加入α‑淀粉酶0.1‑0.35KNU/g木薯淀粉，在115‑121℃条件下灭菌15‑20min，冷却后与同样条件下灭菌的氮源、无机盐混合作为发酵培养基，加入0.45μm滤膜过滤除菌的α‑淀粉酶0.1‑0.35KNU/g木薯淀粉、糖化酶2‑14AGU/g木薯淀粉，按5‑10%体积百分比接种量接种，同时进行液化、糖化和(R,R)‑2,3‑丁二醇发酵，即以同步液化糖化发酵方式发酵得到(R,R)‑2,3‑丁二醇；同步糖化发酵：木薯淀粉按w/w料水比1：2‑1：5进行调浆，调节pH6‑7，加入α‑淀粉酶0.1‑0.35KNU/g木薯淀粉，温度控制在90‑100℃，液化20‑50min，然后在115‑121℃条件下灭菌15‑20min，冷却后与同样条件下灭菌的氮源、无机盐混合作为发酵培养基，加入0.45μm滤膜过滤除菌的糖化酶2‑14AGU/g木薯淀粉，按5‑10%体积百分比接种量接种，同时进行糖化和(R,R)‑2,3‑丁二醇发酵，即以同步糖化发酵方式发酵得到(R,R)‑2,3‑丁二醇。