产生丁酸产物的方法与流程

发明领域本发明涉及产生丁酸产物(butyrate products)的方法，并且更特别地涉及包括用天然产丁酸(butyric acid)的梭菌纲(clostridia)细菌发酵含碳源的原料，并进一步加工发酵产物以产生丁酸产物的方法。

背景技术：

0、背景

1、对于改进的丁酸产物诸如饲料配料存在持续的需求，所述改进的丁酸产物更好地实现诸如以下的改进：当饲喂给动物时增加的饲料摄入、提高的饲料转化率、更快的日增重、更大的回肠表面积以及性别间一致的结果。

技术实现思路

0、发明概述

1、根据本发明的一些实施方案的一方面，提供了一种用于制备丁酸产物的方法，该方法包括：

2、(i)提供含碳源的发酵原料；

3、(ii)用天然产丁酸的梭菌纲细菌发酵所述原料，同时保持ph为约5至7，其中氨用于所述保持ph，由此形成包含丁酸铵、生物质和任选地发酵副产物的发酵液；

4、(iii)从所述发酵液分离所述生物质以形成分离的生物质和澄清的发酵液，其中所述澄清的发酵液包含所述丁酸铵和任选地所述发酵副产物；以及

5、(iv)向所述澄清的发酵液中加入选自由无机酸、矿物碱、可溶性钙盐及其组合组成的组的添加剂，由此在所述澄清的发酵液中形成所述丁酸产物。

6、根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种动物饲料配料，包含本文公开的丁酸产物。

7、根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种防结冰剂(anti-icingagent)，包含本文公开的丁酸产物。

8、根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种用于处理动物的方法，包括用包含本文公开的饲料配料的饲料饲喂所述动物。

技术特征：

1.一种用于制备丁酸产物的方法，包括

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括无机酸，并且其中在所述澄清的发酵液中形成的所述丁酸产物是游离酸形式的丁酸，所述方法还包括通过选自由所述丁酸的蒸馏和液-液萃取组成的组的方法从所述澄清的发酵液分离所述游离酸形式的丁酸。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括无机酸，并且其中在所述澄清的发酵液中形成游离酸形式的丁酸和所述无机酸的铵盐，所述方法还包括提供链烷醇，使所述游离酸形式的丁酸与所述链烷醇反应以形成丁酸酯，并通过选自由所述丁酸酯的蒸馏和液-液萃取组成的组的方法从所述澄清的发酵液分离所述丁酸酯。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括矿物碱，其中在所述澄清的发酵液中释放氨，其中在所述澄清的发酵液中形成的所述丁酸产物是所述矿物碱的丁酸盐，所述方法还包括通过蒸发所述释放的氨从所述释放的氨分离所述丁酸产物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中选自由所述澄清的发酵液、所述碳源和所述含碳源的发酵原料组成的组的至少一种还包含选自由磷酸盐、植酸盐及其组合组成的组的含磷阴离子，并且所述添加剂包括可溶性钙盐，其中形成所述含磷阴离子的水不溶性钙盐，所述方法还包括从所述不溶性盐分离所述丁酸产物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述碳源和/或所述含碳源的发酵原料包括植酸盐，所述方法还包括使所述碳源和/或所述含碳源的发酵原料与植酸酶接触，由此使植酸盐水解形成磷酸盐，其中所述与植酸酶接触在所述发酵之前或与所述发酵同时进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述无机酸选自由以下组成的组：硫酸、磷酸和硝酸及其组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述矿物碱选自由以下组成的组：钠、钾、钙和镁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐及其组合。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述可溶性钙盐具有大于按重量计1％的可溶性。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述发酵液还包含乙酸铵。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述丁酸产物是饲料配料。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述丁酸产物是防结冰剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述防结冰剂的磷含量是按重量计小于0.1％。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括矿物碱，并且其中在所述澄清的发酵液中形成所述矿物碱的丁酸盐，所述方法还包括通过选自由盐结晶和电渗析组成的组的至少一种方法从所述澄清的发酵液分离所述矿物碱的所述丁酸盐。

15.根据权利要求3所述的方法，还包括从所述澄清的发酵液结晶所述铵盐。

16.根据权利要求3所述的方法，其中所述铵盐选自由以下组成的组：硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵及其组合。

17.根据权利要求3所述的方法，还包括使所述铵盐与钙碱反应，由此释放氨并形成沉淀物，并且其中所述沉淀物包括硫酸钙、磷酸钙或其组合。

18.根据权利要求17所述的方法，其中形成磷酸钙。

19.根据权利要求4或权利要求17所述的方法，还包括在所述发酵中再利用所述释放的氨和/或所述蒸发的氨用于ph控制。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述添加剂包括钾碱，并且其中丁酸钾是所述丁酸产物。

21.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括保护所述澄清的发酵液或其产物中的至少一部分丁酸饲料配料。

22.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从所述发酵液和/或从所述澄清的发酵液中至少部分地除去水。

23.一种动物饲料，包含选定的营养物、权利要求11所述的丁酸饲料配料或其产物以及任选地，生物质。

24.根据权利要求23所述的动物饲料，还包含矿物质微量营养物。

25.一种肥料，包含权利要求16所述的铵盐或权利要求18所述的磷酸钙。

26.一种动物饲料，包含权利要求189所述的磷酸钙。

27.一种用于处理动物的方法，包括用权利要求23、权利要求24或权利要求26所述的饲料饲喂所述动物。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述饲料包含浓度在10ppm和20,000ppm之间的丁酸。

29.根据权利要求27所述的方法，其中所述动物选自由以下组成的组：禽类、猪类、牛类、马类、绵羊类、鱼类、山羊类、犬类、猫类和兔类动物。

30.根据权利要求27所述的方法，所述方法特征在于，与饲喂相同的所述选定营养物而不饲喂所述饲料配料相比，所述方法提供改进的结果。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述改进的结果包括选自由以下组成的组的至少一种：增加的饲料摄入、提高的饲料转化率、更快的日增重、更大的回肠表面积以及性别间一致的结果。

技术总结
提供了一种通过以下制备丁酸产物的方法：用天然产丁酸的梭菌纲细菌发酵含碳源的发酵原料，同时保持pH为约5至7，其中氨用于所述保持pH并由此形成包含丁酸铵、生物质和任选地发酵副产物的发酵液；从所述发酵液分离所述生物质以形成分离的生物质和澄清的发酵液，其中所述澄清的发酵液包含所述丁酸铵和任选地所述发酵副产物；以及向所述澄清的发酵液中加入选自由无机酸、矿物碱、可溶性钙盐及其组合组成的组的添加剂，由此在所述澄清的发酵液中形成所述丁酸产物。还提供了包含该组合物的饲料配料、动物饲料和防结冰剂及其用途。

技术研发人员：阿哈伦·艾亚尔,肖恩·琼斯,B·P·特蕾西
受保护的技术使用者：超级酿造食品公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12