[发明专利]一种利用海藻多糖琼脂制备生物丁醇的方法

说明书

本发明公开了一种利用海藻多糖琼脂制备生物丁醇的方法，属于生物发酵技术领域，其是以海藻多糖琼脂为原料，将琼脂经稀硫酸水解得到含可发酵性还原糖D‑半乳糖的水解液，然后将其经旋转蒸发、氢氧化钙和活性炭脱毒、冷冻干燥后用作制备生物丁醇的碳源。本发明方法解决了当今生物丁醇主要利用农作物作为原料进行生产而导致的与人争粮、争地的尴尬局面，扩大了生物丁醇原料开发的途径，为利用生物质能源生产丁醇提供了一种新思路。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种海藻多糖琼脂发酵生产丁醇的方法。

背景技术

生物质丁醇作为一种可再生的能源正日益受到人们的关注，但是当今生物丁醇主要是利用农作物作为原料进行生产，其中，用玉米、薯类等原料制备生物丁醇不仅受到土地资源、原料成本和存储运输问题的限制，并且在很大程度上影响了世界人口的粮食安全。

琼脂属于中性藻类多糖，含有的硫酸基较少，且能通过酸水解得到可发酵性还原糖D-半乳糖。本发明采用海藻多糖琼脂取代农作物为原料制备生物丁醇，开拓了一种新型的利用海洋海藻制备生物丁醇的模式，扩大了生物丁醇原料开发的途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用海藻多糖琼脂制备生物丁醇的方法，其可扩大生物丁醇原料开发的途径，解决现有多种问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用海藻多糖琼脂制备生物丁醇的方法，其是以海藻多糖琼脂为原料，经稀硫酸水解后，再将所得水解液经旋转蒸发、氢氧化钙和活性炭脱毒、冷冻干燥后作为碳源用于发酵制备生物丁醇；

所述稀硫酸水解具体是称取8g海藻多糖琼脂，按固液比3:200-5:200 g/mL（优选为1:50 g/mL）加入体积浓度为0.5-1%（优选为0.75%）的硫酸溶液，在100℃、800r/min条件下水解60-120min（优选为90min）后离心，取上层清液。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明以海藻多糖琼脂为原料，将其经稀硫酸水解、脱毒后的产物（主要成分为D-半乳糖）用于作为制备生物丁醇的新型碳源。

（2）本发明解决了当今生物丁醇主要利用农作物作为原料进行生产而导致的与人争粮、争地的尴尬局面，扩大了生物丁醇原料开发的途径，为利用生物质能源生产丁醇提供了一种新思路。

附图说明

图1为丙酮丁醇梭菌和拜氏梭菌发酵脱毒后琼胶水解物生产丁醇的示意图。

图2为水解液中糖浓度和菌种OD值的变化情况，其中，A表示拜氏梭菌发酵时还原糖随时间变化的浓度；B表示丙酮丁醇梭菌发酵时还原糖随时间变化的浓度；C表示拜氏梭菌发酵时细菌的生长曲线；D表示丙酮丁醇梭菌发酵时细菌的生长曲线。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

称取8g海藻多糖琼脂，按固液比1:50 g/mL加入体积浓度为0.75%的硫酸溶液，在100℃、800r/min条件下水解90min后取样、离心，取上层清液。

实施例2

将实施例1所得水解液在真空度-0.095Mpa，温度87℃的条件下旋转蒸发，直到液体被浓缩到原体积的1/4后再加入蒸馏水到原来的体积，然后加入氢氧化钙，调节其pH至9-10，40℃下摇床1h后，用硫酸回调pH至5.5，离心沉淀，抽滤，再向滤液中加入3%的活性炭，40℃下摇床12h后离心沉淀，冷冻干燥，形成粉末。

实施例3