[发明专利]一种利用小麦麸皮生产2,3-丁二醇发酵液的方法

摘要

本发明涉及一种利用小麦麸皮生产2,3-丁二醇发酵液的方法。具体操作步骤分为两大步骤：1.利用小麦麸皮制备小麦麸皮糖；2.将克雷伯氏杆菌冻干粉、小麦麸皮糖和发酵营养因子混合发酵，所得发酵液中2,3-丁二醇的含量为85.5~90.2g/L，乙偶姻的含量为21~35g/L，2,3-丁二醇的得率为0.21~0.25g/g小麦麸皮糖，2,3-丁二醇的生产强度2.9~3.5g/L/h；与以葡萄糖和木糖混合糖发酵的效率接近，而原料成本远低于葡萄糖和木糖。本发明用α-淀粉酶水解淀粉，纤维素酶和果胶酶水解纤维素和果胶，显著提高水解效率，以低成本获得高质量的小麦麸皮糖，提高小麦麸皮的综合利用率。

主权项

一种利用小麦麸皮生产2,3‑丁二醇发酵液的方法，其特征在于具体操作步骤如下：1.1 小麦麸皮糖的制备 将小麦麸皮去除杂物，烘干，用粉碎机粉碎，过20目筛，获得小麦麸皮淀粉，收集没通过20目筛子的浅褐色的小麦壳，获得小麦麸皮壳；将小麦麸皮淀粉200~300 g，水500~550 g，α‑淀粉酶3~6 g，280~300 rpm搅拌3~5分钟，温度70~80℃保温20~25分钟，升温至90~92℃，保温时间10~12小时，过滤，收集上清液，获得小麦麸皮淀粉糖；将小麦麸皮壳粉碎，过20目筛子，获得小麦麸皮壳粉末，将小麦麸皮壳粉末90~120 g和浓度1~2%的硫酸450~500 mL混合，温度121℃保温1~1.5小时，过滤，用浓度20%的氢氧化钠调pH至中性，获得小麦麸皮半纤维素糖；将残渣用水冲洗至pH中性，获得小麦麸皮纤维素；将小麦麸皮纤维素100~120 g，纤维素酶5~8 g，果胶酶3~5 g，缓冲液300~350 g，温度50℃保温6~8小时，过滤，收集上清液，获得小麦麸皮纤维素糖；其中，纤维素酶的活性为10000 IU/g，果胶酶的活性为50000 U/mL，缓冲液为pH 5.0的浓度0.05 mol/L的柠檬酸溶液； 将小麦麸皮淀粉糖、小麦麸皮半纤维素糖和小麦麸皮纤维素糖按质量比1:2:1混合，用旋转蒸发仪减压蒸发水分，至总糖浓度为10~15%，获得小麦麸皮糖；1.2 发酵产2,3‑丁二醇将克雷伯氏杆菌（Klebsiella pneumoniae）冻干粉1~2 g、小麦麸皮糖100~120 g和发酵营养因子2.8~3.3 g混合，在温度36~40℃、搅拌转速150~180 rpm、通气量2.5~3升/分钟条件下，发酵40~48小时；所得发酵液中2,3‑丁二醇的含量为85.5~90.2 g/L，乙偶姻的含量为21~35 g/L，2,3‑丁二醇的得率为0.21~0.25 g /g小麦麸皮糖，2,3‑丁二醇的生产强度2.9~3.5 g /L/h；其中，发酵营养因子的组分为：酵母粉2~3 g，硫酸铵0.2~0.3 g，磷酸二氢钾0.2~0.3 g，七水硫酸镁0.2~0.3 g。