[发明专利]一种利用木糖母液制备2,3-丁二醇的方法

权利要求书

1.一种利用木糖母液制备2，3-丁二醇的方法，其特征在于：

选取木糖母液作为发酵底物，以如下组分配制发酵培养基：木糖母液60～200g/L，柠檬酸三铵2～8g/L，磷酸氢二铵5～40g/L，乙酸钠1～6g/L，氯化钾1～5g/L，硫酸镁0.05～0.15g/L，硫酸锌0.05～0.20g/L，硫酸锰0.05～0.20g/L，硫酸亚铁0.05～0.20g/L，pH值调至6.0～7.0；

上述木糖母液总糖浓度为50％～70％，配制好的发酵培养基中的初始总糖浓度为30～100g/L；

以肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011作为发酵菌株，摇瓶或发酵罐发酵制备2，3-丁二醇；

其中所述摇瓶发酵方法是：以体积比5～10％的接种量，将肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011种子液接种于装有50～150mL发酵培养基的500mL三角瓶瓶中，置于转速为100～160rpm的摇床上，30～40℃培养16～30小时，其中每隔2～4小时取样测定发酵液中的糖残量和2，3-丁二醇浓度，当发酵液中2，3-丁二醇浓度不再上升时，发酵停止；取发酵液分离、提取2，3-丁二醇；

5升发酵罐发酵方法是：

当发酵培养基中的初始总糖浓度为61～100g/L，进行分批发酵，即以体积比5～10％的接种量，在无菌条件下将肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011种子液接种于5升发酵罐中，发酵罐装液量为2～4升，以温度30～40℃、搅拌转速250～500rpm、通气量0.5～1.5vvm的条件进行通风搅拌发酵培养，培养时间为20～40小时；发酵液初始pH值调至6.0～7.0，发酵过程中，通过发酵罐关联控制蠕动泵流加4～6M的KOH或3～6M的H₃PO₄来调节pH值，使之控制在pH 5.5～6.5；发酵过程中，每隔2～4小时取样测定发酵液中的糖残量和2，3-丁二醇浓度，2，3-丁二醇浓度不再上升时，发酵结束；取发酵液分离、提取2，3-丁二醇；

或者，若发酵培养基中的初始总糖浓度为30～60g/L，进行补料分批发酵，即以体积比5～10％的接种量，在无菌条件下将肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011种子液接种于5升发酵罐中，发酵罐装液量为2～4升，温度30～40℃、搅拌转速250～500rpm、通气量0.5～1.5vvm进行通风搅拌发酵培养；发酵液初始pH值调至6.0～7.0，发酵过程中，通过发酵罐关联控制蠕动泵流加4～6M的KOH或3～6M的H₃PO₄来调节pH值，使之控制在pH 5.5～6.5；发酵过程中，每隔2～4小时取样测定发酵液中的糖残量和2，3-丁二醇浓度，当总糖浓度降到20～40g/L时，脉冲流加木糖母液使底物浓度达到50～70g/L；当发酵过程中总糖消耗速率小于2g/(L·h)时，停止补加木糖母液，当2，3-丁二醇浓度不再上升时，发酵结束；取发酵液分离、提取2，3-丁二醇。

2.如权利要求1所述利用木糖母液制备2，3-丁二醇的方法，其特征在于：所述种子液的制备方法是：

在无菌条件下用接种环接1～2环肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011于装有50～150mL液体种子培养基的500mL三角瓶中，置于转速为100～160rpm的摇床上，30～40℃培养10～16小时，得到种子液；

其中，上述液体种子培养基的组分和含量分别是：葡萄糖10～40g/L，磷酸氢二钾1～3g/L，磷酸二氢钾1～3g/L，硫酸铵5～30g/L，氯化钠1～3g/L，硫酸镁0.1～0.3g/L， pH值调至6.0～7.0；

上述肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC 10011斜面培养用的斜面培养基组分和含量分别是：葡萄糖10～30g/L，蛋白胨2～8g/L，酵母膏2～6g/L，磷酸氢二钾1～3g/L，磷酸二氢钾1～3g/L，氯化钠1～3g/L，硫酸镁0.1～0.3g/L，硫酸锌0.1～0.3g/L，琼脂粉15～22g/L，pH值调至6.0～7.0。