[发明专利]一种利用玉米芯全组分生产丁酸的方法

摘要

本发明公开了一种利用玉米芯全组分生产丁酸的方法。以γ‑戊内酯和1，3‑二甲基咪唑磷酸二甲酯盐（[Mmim]DMP）为溶剂，对玉米芯进行预处理，以水为反溶剂沉淀玉米芯并抽滤分离得到残渣，以干燥后的玉米芯残渣为底物，纤维素酶进行酶水解，得到可发酵糖；预处理溶剂提取出的木质素用酸沉淀出来，用于制备包埋酪丁酸梭菌的大孔海藻酸钙‑木质素微球，从而使其利用可发酵糖发酵产丁酸，实现玉米芯全组分的综合利用。本发明有效利用了玉米芯的全组分发酵生产丁酸，且[Mmim]DMP与γ‑戊内酯的联合使用大大提高了预处理效果，增强了玉米芯的酶解效率，获得了高产率的可发酵糖，酪丁酸梭菌经过大孔海藻酸钙‑木质素微球的包埋，与游离细胞相比丁酸产量也得到了提升。

主权项

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、γ‑戊内酯混合进行预处理，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。