[发明专利]一种微生物催化生产正丁酸的方法和装置

摘要

本发明公开了一种微生物催化生产正丁酸的方法及其装置。该方法包括制备微生物悬浮液、微生物细胞固定化、固定化的梭菌催化生产正丁酸以及正丁酸的在线分离和提取步骤，该微生物催化生产正丁酸的装置包括发酵罐、固定化反应器、萃取装置和反萃取装置。本发明有效缓解了终产物的抑制效应，提高了在线萃取效率，降低了萃取剂对微生物的毒性，实现了丁酸的连续生产，使微生物催化生产丁酸向工业化方向发展。

主权项

1、一种微生物催化生产正丁酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)向含灭菌的梭菌培养基的发酵罐中通入N2和/或CO2，使液体培养基的氧化还原电位降至-40mV以下后接种梭菌，35-37℃厌氧培养24-48小时，得到2-60D的菌悬液；2)将步骤1)所得菌悬液泵入温度为35-37℃的固定化反应器中，使梭菌吸附在固定化载体上，直到发酵罐中的菌悬液浓度不再下降；3)用碳氮源浓缩液和氨水调节发酵罐中的发酵液，使碳源质量浓度维持在0.5-10％，氮源质量浓度维持在0.1-5％，pH维持在5.5-6.5，将调整后的发酵液泵入固定化反应器中，梭菌将发酵液转变成正丁酸，得到含正丁酸的发酵液；4)步骤3)所得含正丁酸的发酵液进入萃取装置，正丁酸被萃取到萃取剂中，得到含正丁酸的萃取剂，发酵液回到发酵罐中；5)步骤4)所得含正丁酸的萃取剂进入反萃取装置，正丁酸被反萃取到反萃取剂中，得到含正丁酸的反萃取剂，反萃取后的萃取剂回到萃取装置中；6)步骤5)反萃取剂中的正丁酸浓度达到或接近饱和时，经盐析得到正丁酸，反萃取剂回到反萃取装置中。