[发明专利]一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法

说明书

本发明提供了一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法，涉及微生物发酵技术领域。该方法包括活化培养、种子培养和发酵培养三步，使用了巴氏醋杆菌、产纤维二糖梭菌和棕榈发酵杆菌三种混合菌，利用化工乙醇发酵生产乙酸。通过调整三种菌的接种比例，明显提高了耐乙醇程度；通过调整培养基的配比，提高了乙醇的转化率；通过控制发酵条件有效的缩短了发酵时间，降低了生产成本，且有效利用了化工乙醇，变废为宝。

技术领域：

本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法。

背景技术：

乙酸是一种重要的有机酸，作为基本的有机化工原料，它主要作为橡胶、塑料和染料等生产过程的溶剂，也是生产对苯二甲酸（PTA）、乙酸乙烯单体（VAM）、乙酸纤维、乙酸盐等的基本化工原料，乙酸同样也在食品、医药、农药化纤等方面有广泛的用途。乙酸的制备可以通过化学合成和生物发酵两种方法，发酵法生产乙酸或食醋是乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸的过程。

能够发酵生产乙酸的醋酸菌主要是醋酸杆菌属(Acetobaeter)，其需氧呼吸，在有氧、中性和酸性条件下可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。乙醇和乳酸盐是良好的碳源，在发酵过程中，代谢产物有CO₂和H₂、乙酸、乳酸、丙酸、丁酸和丙酮等。由于醋酸发酵所需要的代谢产物主要为乙酸，因此一般使用醋酸杆菌进行乙酸发酵。但在工业乙酸的生产过程中，常用醋酸菌的生长和代谢都会受到较高浓度的乙醇和乙酸的抑制，一般低至0.5%的乙酸可对大多数微生物生长产生抑制作用，高浓度酒精也导致弱的细胞活力和发酵效率低(Ardhana etal. 2003)，因此用于乙酸发酵的初始乙醇浓度一般不超过8%。醋酸菌种比较单一，易发生过氧化反应，使得乙醇转化率较低，乙酸发酵周期也较长。因此，利用发酵法生产乙酸的发展就受到了极大的限制。

另外，随着化工行业的快速发展和化工原料的广泛使用，工业污染也来越严重，人们也越来越重视环境污染，工业废气废水经过处理进行再次合理利用，其中就包括化工乙醇。因此，本发明提供了一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法，该方法所生产的乙酸含量和乙醇转化率高，使用的混合菌更耐乙醇，且将化工乙醇有效利用，能够变废为宝。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法，该方法使用了保藏编号为ATCC23758的巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）、保藏编号为ATCC35319产纤维二糖梭菌（Clostridium cellulolyticum）和保藏编号为ATCC51623的棕榈发酵杆菌（Zymobacter palmae）混合菌，利用化工乙醇发酵生产乙酸。

本发明提供了一种利用化工乙醇发酵生产乙酸的方法，所述的方法包括以下步骤：

（1）活化培养：别活化培养巴氏醋杆菌、产纤维二糖梭菌和棕榈发酵杆菌；

（2）种子培养：将步骤（1）活化后的巴氏醋杆菌、产纤维二糖梭菌和棕榈发酵杆菌分别接种于种子培养基中进行种子培养，至菌体OD ₆₀₀值达到1.0，得到巴氏醋杆菌种子液、产纤维二糖梭菌种子液和棕榈发酵杆菌种子液；

所述的种子培养基包括：葡萄糖1-6g/L、蛋白胨3-8g/L、酵母膏2-5g/L、KH₂PO₄ 0.2-0.6g/L、硫酸铵0.1-0.5g/L、柠檬酸钠0.5-1.2g/L、乙酸0.5%-1.0%(v/v)、化工乙醇5%-15%(v/v)；

（3）发酵培养：将步骤（2）得到的巴氏醋杆菌种子液、产纤维二糖梭菌种子液和棕榈发酵杆菌种子液混合接种到发酵培养基中培养，接种量为10%-20%，当酸度不再增加时结束发酵；