[发明专利]采用复合菌种发酵联产正己酸、正丁酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于正己酸、正丁酸制备领域，特别涉及一种采用复合菌种发酵生产正己酸、正丁酸的方法。 

背景技术

正丁酸(C₄H₈O₂)、正己酸(C₆H₁₂O₂)及其衍生物既是重要的有机化工原料，又是重要的精细化学品，广泛用于食品、农业、医药、日用品、环保、化工、能源等领域。 

现在正丁酸、正己酸的工业化生产均为化学合成法。正丁酸的生产方法主要有正丁醛氧化法和正戊醇硝酸氧化法；所述正丁醛氧化法以正丁醛为原料，氧气或空气作为氧化剂，有无催化剂均可完成反应生成正丁酸；所述正戊醇硝酸氧化法以正戊醇为原料，在沸腾的浓硝酸中先发生消除反应，失去一分子水而生成烯烃，烯烃再进一步被硝酸氧化而失去一个碳原子，生成正丁酸。正己酸的生产方法主要有仲辛醇氧化法、正己醇氧化法、己腈水解法和正己醛氧化法；所述仲辛醇氧化法是将仲辛醇滴入工业硝酸中，在50～55℃进行反应，反应完后用水洗涤，得粗己酸，然后常压脱水，再减压蒸馏脱水，收取158℃(8KPa)馏分，即获正己酸；所述正己醇氧化法是将正己醇经空气或氧气氧化生成正己酸；所述己腈水解法是将己腈水解生成正己酸；所述正己醛氧化法是将正己醛氧化生成正己酸。上述生产方法存在以下不足：1、由于所用原料为石化产品，而石油是不可再生资源，呈现日益枯竭的状况，势必面临原料日益短缺，成本日益增加的局面；2、通过化学方法合成的正己酸、正丁酸产品不能被食品添加剂行业所接受，因而使其在食品及食品相关行业的应用受到限制。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用复合菌种发酵联产正己酸、正丁酸的方法，此种方法不仅原料易于获取，生产成本降低，而且所制备的正己酸、正丁酸能满足食品及食品相关行业的安全性要求。 

本发明技术方案：将干酵母活化液、丁酸菌种子液、己酸菌种子液接种于发酵培养基中进行复合发酵，然后将发酵液过滤并将过滤所得发酵液清液进行减压浓缩，所获浓缩液用精馏塔精馏分离，即可分段分别收集正丁酸、正己酸。 

本发明中，复合发酵所用己酸菌、丁酸菌从酒窖窖泥中筛选出原始出发株，再通过紫外线照射(参考“紫外线诱变菌种方法”，《发酵科技通讯》2009年第2期，p46)及硫酸二乙酯处理(参考“硫酸二乙酯(DES)诱变育种方法”，《发酵科技通讯》2009年第1期，p37)诱变后筛选得到。所述己酸菌、丁酸菌已送交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保 藏，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；己酸菌的分类：梭菌Clostyiclium sp.，保藏编号：CGMCC No.5784；丁酸菌的分类：丁酸梭菌Clostyiclium butyricum，保藏编号：CGMCC No.5785；保藏日期：2012年2月21日。 

本发明所述采用复合菌种发酵联产正己酸、正丁酸的方法，工艺步骤如下： 

(1)干酵母活化液的制备 

将质量浓度2～5％的葡萄糖水溶液在121℃灭菌20分钟，灭菌时间届满后冷却至35～40℃，然后加入活性干酵母在35～40℃保温15～20分钟，再降温至30～33℃保温1～2小时，即获干酵母活化液，所述活性干酵母的加入量为每升葡萄糖水溶液1～2g； 

(2)丁酸菌种子液的制备 

将丁酸菌种子培养基在121℃灭菌20分钟，灭菌时间届满后冷却至37℃，然后将丁酸菌CGMCC 5785斜面种子接种于丁酸菌种子培养基中，在37℃静置培养2～3天，即形成丁酸菌种子液，丁酸菌CGMCC 5785斜面种子的接种量为：每500ml丁酸菌种子培养基中用接种针挑入1～2环所述丁酸菌斜面种子； 

(3)己酸菌种子液的制备 

将己酸菌种子培养基在121℃灭菌20分钟，灭菌时间届满后冷却至35℃，然后加入酒精并振荡使其均匀形成含酒精的己酸菌种子培养基，所述酒精的加入量为己酸菌种子培养基体积的1.5～2％，继后将己酸菌CGMCC 5784斜面种子接种于所述含酒精的己酸菌种子培养基中，在35℃静置培养2～3天，即形成己酸菌种子液，己酸菌CGMCC 5784斜面种子的接种量为：每500ml含酒精的己酸菌种子培养基中用接种针挑入1～2环所述己酸菌斜面种子； 

(4)复合发酵