一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺的制作方法

文档序号:35961647发布日期:2023-11-09 00:06阅读:42来源:国知局

【】本发明涉及一种琥珀酸的生产工艺,具体涉及一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,属于生物工程。

背景技术

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背景技术:

1、琥珀酸又称丁二酸,是含有四个碳的二元有机羧酸。作为一种重要的化工原料,琥珀酸可以作为医药原料,食品添加剂,也可以作为表面活性剂,油漆的合成等。总之,琥珀酸的应用范围十分广泛。

2、美国能源部组织专家对既可以作为基础化工原料同时可以从生物质原料中转化生产的化合物进行了筛选,最后确定了12种具有战略意义的生物化工原料,琥珀酸是其中之一。塑料等大分子材料生产大多数需要利用石油和天然气作为原料来生产,伴随着化石原料的枯竭和温室气体效应的产生,使人们越来越重视利用可再生原料来生产加工塑料等的大分子材料。琥珀酸不但可以利用生物质材料来生产,同时在生产过程中还伴随着二氧化碳的利用,可以减少温室效应,同时还可以用于合成可降解生物塑料(pbs)。

3、目前,琥珀酸可以通过化学合成来生产,但是随着石油资源的枯竭,面临生产成本逐渐升高和环境污染等问题。琥珀酸还可以利用葡萄糖,蔗糖,甘油等有机碳源作为原料,通过微生物在常温、常压下来进行生产,然而,生物法生产琥珀酸需要消耗大量的氧气和二氧化碳,设备投入大,生产成本高,且生产周期长。

4、因此,为解决上述技术问题,确有必要提供一种创新的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现思路

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技术实现要素:

1、本发明的目的在于提供一种工艺简单,生产成本低,产量高,发酵周期短,培养基简单的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其生产的琥珀酸可以用于医药,食品,塑料等行业。

2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其以大肠杆菌作为生产菌株,先进行微好氧发酵,再进行厌氧发酵,在厌氧发酵过程中,通入二氧化碳作为补充碳源,最终得到琥珀酸。

3、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述大肠杆菌进行活化后,按5%(v/v)的接种量转接入发酵培养基,搅拌转速750rpm,培养温度37c,ph6~7,在12小时后,od到达2~3。

4、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述发酵培养基的具体成分为:葡萄糖100g/l,(nh4)2hpo4 2.63g/l,(nh4)h2po4 0.87g/l,mgso4.7h2o 1.5g/l,fecl36mg/l,cocl2.6h2o 0.2g/l,cucl2 0.1mg/l,na2mo4 0.2mg/l,h3bo3 0.05mg/l。

5、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述微好氧发酵的条件为:30-41℃下进行微好氧发酵时间9-14小时,通气量小于0.2vvm,搅拌转速300-1000rpm。

6、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述厌氧发酵的条件为:通入co2气体,其通气量在0.1-0.4vvm.同时利用nh4oh来保持ph 6.5-7.2。

7、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述微好氧发酵和厌氧发酵的时间持续39-48小时。

8、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺进一步为:所述微好氧发酵可替换为不通氧发酵。

9、本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺还为:所述大肠杆菌培养时的ph为6.5,co2气体的通气量0.2vvm,总共发酵时间是48小时。

10、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

11、1.本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺在好氧发酵阶段采用微好氧技术,减少了氧气的需求,空气压缩机方面的设备投资从1050万下降至340万,可以减少约70%,能耗方面从3200kw下降至875kw,可以减少约72%。

12、2.本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺在厌氧阶段采用低通气比co2的加入,减少了co2的用量,且利用co2作为补充碳源,降低了生产成本,同时简化了发酵工艺。



技术特征:

1.一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:以大肠杆菌作为生产菌株,先进行微好氧发酵,再进行厌氧发酵,在厌氧发酵过程中,通入二氧化碳作为补充碳源,最终得到琥珀酸。

2.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述大肠杆菌进行活化后,按5%(v/v)的接种量转接入发酵培养基,搅拌转速750rpm,培养温度37℃,ph6~7,在12小时后,od到达2~3。

3.如权利要求2所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述发酵培养基的具体成分为:葡萄糖100g/l,(nh4)2hpo4 2.63g/l,(nh4)h2po4 0.87g/l,mgso4.7h2o1.5g/l,fecl36mg/l,cocl2.6h2o 0.2g/l,cucl2 0.1mg/l,na2mo4 0.2mg/l,h3bo30.05mg/l。

4.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述微好氧发酵的条件为:30-41℃下进行微好氧发酵时间9-14小时,通气量小于0.2vvm,搅拌转速300-1000rpm。

5.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述厌氧发酵的条件为:co2气体的通气量在0.1-0.4vvm.同时利用nh4oh来保持ph 6.5-7.2。

6.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述微好氧发酵和厌氧发酵的时间持续39-48小时。

7.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述微好氧发酵可替换为不通氧发酵。

8.如权利要求1所述的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其特征在于:所述大肠杆菌培养时的ph为6.5,co2气体的通气量0.2vvm,总共发酵时间是48小时。


技术总结
本发明涉及一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,其以大肠杆菌作为生产菌株,先进行微好氧发酵,再进行厌氧发酵,在厌氧发酵过程中,通入二氧化碳作为补充碳源,最终得到琥珀酸。本发明的采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺具有工艺简单,生产成本低,产量高,发酵周期短,培养基简单等诸多优点。

技术研发人员:喻晓辉,付海涛
受保护的技术使用者:浙江格雷凯英生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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