专利名称：一种制备丙酮丁醇梭菌固定化细胞的技术方法
技术领域：
本发明涉及一种微生物固定化细胞技术发酵应用方法，具体应用于丙酮丁醇乙醇等溶剂的发酵生产中，同时在酒精、啤酒和抗生素发酵中具有通用性。
背景技术：
随着固定化酶技术的日益成熟，固定化对象已有单纯的酶发展到了活细胞。利用固定化细胞发酵具有制备简单、不易感染杂菌、易保存、适应高稀释比，易实现连续生产和自动控制，生产效率高等优点。以前丙酮丁醇梭菌固定化细胞国内报道大多以吸附法为主 (瓷环，CCQ。
发明内容
以聚乙烯醇(PVA)为基体，利用包埋和交联相结合制成高分子复合材料。其方法 以PVA为基体，另加入一定比例的凝固剂、交联剂等几种物质。分别为甘油、硅藻土、磷酸二氢钾、硼砂1.5%、顺丁烯二酸酐、菌悬液和水。按一定的比例和添加顺序，迅速冷冻、切块制成一种高分子复合材料。该材料不管从强度、柔韧性、细胞的通透性等方面试验均为良好的发酵载体。
具体实施例方式1.培养基制作用市售玉米经磨粉，40目过筛后，配置成7%浓度的玉米粉溶液， 100°C糊化冷却，总糖含量4. 2-5. 4%备用。2.固定化载体制备以聚乙烯醇(PVA)为基体，利用包埋和交联相结合制成高分子复合材料。3.载体固定化方法采用材料和配比为聚乙烯醇8% (A)、甘油5%⑶、硅藻土 1% (C)、磷酸二氢钾(D)、硼砂1.5% (E)、顺丁烯二酸酐(F)、菌悬液30% (G)、水 50% (H)。添加顺序A-B-E-F-C-D-H-G，迅速冷却切块保存或直接发酵。4.发酵试验静止分批试验1000ml三角瓶装入培养基750ml，接入10 %的固定化细胞载体， 38-42°C恒温静止培养45-72小时，取样测定溶液中丙酮含量和残糖。更换培养基发酵待静止发酵停止后，经测定溶液中丙酮含量不再增加、残糖不再降低时，换新的培养基。将原培养基中固定化细胞用无菌水洗涤，投入新培养基中重复使用，测丙酮含量及残糖，观察载体强度、细胞流失情况、细胞通透性等性状、多次重复以上步骤，直至载体深化，细胞流失完，不能再发酵。5.分析方法(采用原发酵法溶剂生产厂通用测定方法)丙酮含量测定碘量法。残糖测定斐林氏法。酸度测定中和法。
6.实验现象和发酵结果按以上顺序制做后，迅速冷却切块，投入料液。与游离细胞相比，实验现象为接种后池左右开始产气，即发酵开始较游离细胞快4h ；整个发酵过程中从表面现象看，产气量较游细胞大，且溶液对对流急；达到酸峰的时间为10 1证，而游离细胞为18 24h ；达到酸峰时酸度较游离细胞高0. 5^1. 0 ；从发酵速度看，较游离细胞快，即发酵周期短。发酵1个月后细胞流失量不明显。载体机械强度高，细胞的通透性比较明显。载体在整个发酵过程中都显示了良好的性能，如热稳定性等。但溶液中丙酮含量相对于游离细胞有所提高，残糖有所下降。固定化细胞发酵结果表所示。
权利要求
1.一种制备丙酮丁醇梭菌固定化细胞的技术方法。以聚乙烯醇(PVA)为基体，采用包埋和交联相结合制成高分子复合材料载体，固定丙酮丁醇梭菌1. 70菌种营业细胞制备固定化细胞，并进行了静止分批、循环换玉米培养基发酵生产丙酮丁醇的试验研究。其特征是以聚乙烯醇(PVA)为基体，采用包埋和交联相结合制成高分子复合材料载体。
2.根据权利要求1所述的技术方法，其特征是采用先包埋后交联的顺序方法。其特征是采用材料和配比为聚乙烯醇8% (A)、甘油5% (B)、硅藻土 (C)、磷酸二氢钾(D)、 硼砂1. 5% (E)、顺丁烯二酸酐(F)、菌悬液30% (G)、水50% (H)。添加顺序:ABEFCDHG， 迅速冷却切块保存或发酵。
3.根据权利要求1，此技术方法可同样用于制备酒精、啤酒、乙酸、抗生素等发酵领域， 请求这种技术和方法在这些相关发酵行业也予以保护。
全文摘要
此技术属微生物固定化技术发酵应用领域。介绍了一种以聚乙烯醇(PVA)为基体，利用包埋和交联相结合制成高分子复合材料载体，固定丙酮丁醇梭菌1.70菌种营业细胞制备固定化细胞的技术方法，并进行了静止分批、循环换玉米培养基发酵生产丙酮丁醇的试验研究。相比于传统发酵技术，利用固定化细胞发酵具有制备简单、不易感染杂菌、易保存、适应高稀释比，易实现连续生产和自动控制，生产效率高等优点。
文档编号C12N11/08GK102250865SQ20101019199
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者不公告发明人 申请人:县永平