[发明专利]一种利用玉米芯全组分生产丁酸的方法

权利要求书

1.一种利用玉米芯全组分生产丁酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）玉米芯洗涤干燥后，粉碎；

（2）在氮气氛围保护下，将玉米芯粉末与1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐按照质量比1:6.5～1:19.5混合，之后添加占1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和γ-戊内酯总质量10～16wt%的γ-戊内酯，于90～110 ℃下加热搅拌3～4h，之后冷却至室温，加入去离子水作为反溶剂，搅拌反应以沉淀玉米芯粉末，抽滤分离获得玉米芯残渣和滤液；

（3）将玉米芯残渣用去离子水洗涤并干燥后，与乙酸盐缓冲液混合，加入纤维素酶酶解，反应结束后将溶液煮沸以淬灭酶促反应，将煮沸溶液离心，获得以葡萄糖、木糖为主要成分的可发酵糖液；

（4）向步骤（2）获取的滤液中加酸调节pH，低温沉淀滤液中木质素，将木质素沉淀物用去离子水洗涤并干燥；

（5）将酪丁酸梭菌重悬于含有海藻酸钠、木质素和碳酸钙的混合溶液中，用注射器滴加进磁力搅拌的氯化钙溶液中，挤压法包埋酪丁酸梭菌；

（6）以可发酵糖液为碳源发酵包埋酪丁酸梭菌的微球，生产丁酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，玉米芯粉碎粒径为80-120目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，向经预处理的玉米芯粉末、1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐、γ-戊内酯的共混溶液中加入等体积的等离子水反溶剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，将玉米芯残渣按照50 g/L的底物浓度与乙酸盐缓冲液混合；乙酸盐缓冲液浓度为50 mM，pH 4.8。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，在50℃、150rpm条件下酶解。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，纤维素酶添加量为45FPU/g 干燥玉米芯残渣。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（4）中，加入盐酸缓慢酸化至pH调节至2.0，之后在4℃下冷藏沉淀木质素。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（5）中，混合溶液中含质量分数2%海藻酸钠，0.5%木质素和5%碳酸钙；氯化钙溶液浓度为11 mg/mL。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（6）中，发酵培养基的组成如下：可发酵糖液50 g/L，酵母粉5 g/L，蛋白胨5 g/L，NaCl 6 g/L，(NH₄)₂SO₄ 3 g/L，K₂HPO₄ 1.5g/L, MgSO₄·7H₂O 0.6 g/L，FeSO₄·7H₂O 0.03 g/L，L-半胱氨酸盐酸盐0.3 g/L，0.1%刃天青，pH 6.0。