[发明专利]一种将右旋糖酐发酵废液用于丁二酸发酵生产的方法

说明书

本发明公开了一种将右旋糖酐发酵废液用于丁二酸发酵生产的方法，属于生物工程技术领域。本发明方法是以右旋糖酐发酵废液为母液配制丁二酸发酵培养基，分批发酵可产丁二酸30‑40g/L；或者采用10‑40g/L葡萄糖为起始发酵培养基的碳源，后续补加浓缩右旋糖酐发酵废液的方式进行补料分批发酵生产丁二酸，40‑60h产丁二酸可达40‑55.0g/L，生产强度0.8‑1.0g/L/h，糖酸转化率为0.70‑0.83g/g。本发明可充分利用右旋糖酐发酵废液中的还原糖作为丁二酸发酵生产的碳源，有效减少右旋糖酐生产过程中的废水排放量，减少丁二酸发酵培养基制备时的葡萄糖用量，实现右旋糖酐发酵废液的废物利用。

技术领域

本发明公开了一种将右旋糖酐发酵废液用于丁二酸发酵生产的方法，属于生物工程技术领域。

背景技术

右旋糖酐是一种高分子葡萄糖聚合物，是最早使用和得到公认的一种优良血浆代用品，在医药、食品和石油等方面都有着广泛的应用。右旋糖酐也是世界上第一个工业化生产的微生物多糖，高浓度蔗糖通过肠膜明串珠菌发酵，生成高分子葡萄糖聚合物，再经过精制处理得到不同分子量的右旋糖酐产品，提取产物之后剩下的发酵液为右旋糖酐发酵废液。右旋糖酐发酵废液一般被作为工业废水进行环保处理，但给企业增加额外的环保处理费用。由于生产右旋糖酐时使用的的碳源为蔗糖，且发酵生产过程中主要利用的是其水解后的葡萄糖，所以右旋糖酐发酵废液中存在较高浓度的果糖和少量葡萄糖，人们尝试了从发酵废液中提取果糖、发酵生产饲用复合酶制剂、发酵生产衣康酸等研究，但还没有用于发酵生产丁二酸的报道。陈峡华等研究了从右旋糖酐发酵废液中提取果糖，将废液离心后过HD-Ⅰ离子交换柱吸附废液中果糖，再以65℃去离子水将果糖洗脱下来，经浓缩结晶后得到果糖，该方法投入大、产出少，不适于大范围推广(淀粉与淀粉糖,1993:15-18.)。中国专利CN 200810172073.3公布了以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产饲用复合酶制剂的方法，其生产工艺以黑曲霉和枯草芽孢杆菌作为产酶菌株，以右旋糖酐发酵废液调制后作为液体发酵原料，通过无机膜过滤获得含有较高浓度菌体、酶类等有机物质的发酵液，后发酵阶段采用固体发酵工艺，麦麸等农副产品作为发酵原料在通风发酵池里进行固体发酵，发酵结束后经过干燥、粉碎、制粒和包装等工序制成饲用复合酶制剂产品，该方法能极大降低右旋糖酐发酵废液的处理成本，但经济效益不高。中国专利CN 201210003818.X公布了以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产衣康酸，先以氢氧化钙处理废液，然后以处理后的废液为母液配制衣康酸发酵培养基，将废液中还原糖作为衣康酸发酵生产的碳源直接进行发酵，该方法可有效减少右旋糖酐生产的废水排放量，并减少衣康酸发酵培养基制备时的葡萄糖用量。

丁二酸是一种重要的C4平台化合物，目前已广泛应用于食品、医药、农业等领域，在将来还可作为生产可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚酯多元醇、增塑剂、聚氨酯和原材料型化学产品1,4-丁二醇的基础材料，应用前景十分广阔。目前文献报道的发酵生产丁二酸研究所用的培养基碳源主要是葡萄糖，开发价格低廉的碳源是降低发酵法生产丁二酸成本的途径之一。

为了解决上述问题，本发明提供了一种以右旋糖酐发酵废液为碳源发酵生产丁二酸的方法，可为解决右旋糖酐发酵废液的处理提供新途径，实现其废物利用的价值，同时也能进一步降低生物基丁二酸的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：根据国内右旋糖酐生产厂家废液处理难、资源浪费大的问题，提供一种有效的废液综合利用的方法，该方法对丁二酸的生产水平和产品质量无明显不良影响，且工艺步骤少、经济效益和环境效益好。

本发明的将右旋糖酐发酵废液用于丁二酸发酵生产的方法，是利用琥珀酸放线杆菌，以右旋糖酐发酵废液为碳源配制发酵培养基、采用分批发酵方式发酵生产丁二酸，或者是以葡萄糖为碳源配置发酵培养基、以浓缩右旋糖酐发酵废液为补料液、采用补料分批发酵方式发酵生产丁二酸。

所述右旋糖酐发酵废液，是高浓度蔗糖通过肠膜明串珠菌发酵、生产右旋糖酐过程中提取产物之后剩下的发酵废液。