一种用木薯原料生物转化制备丁二酸成品的工艺

摘要

一种用木薯原料生物转化制备丁二酸成品的工艺，包括如下步骤：A、木薯块的粉碎；B、木薯的液化；C、木薯的糖化；D、发酵罐和补料罐的灭菌；E、发酵培养基的制备；F、发酵培养基的灭菌；G、培养基的接种发酵；H、发酵液的过滤和脱色；I、脱色发酵液的离子交换；J、丁二酸溶液的蒸发浓缩；K、丁二酸浓缩液的结晶；L、丁二酸结晶体的干燥。本发明选择了合理的工艺步骤，将非粮作物木薯进行前处理，然后选用特定的菌种，对木薯原料液进行发酵，制得丁二酸，而且制备过程中，糖酸转化率非常高，对木薯的利用比较完全。

主权项

一种用木薯原料生物转化制备丁二酸成品的工艺，其特征在于：包括如下步骤：A、木薯块的粉碎选取优质木薯块，用筛片孔径Φ1.5mm粉碎机粉碎，放在反应釜中；B、木薯的液化反应釜中加入水，水与木薯块的重量比为2：1～3：1，开启搅拌，转速100～150r/min，加热至80～100℃；向反应釜中加入淀粉酶活力为10000U/ml的淀粉酶，淀粉酶与木薯块的重量比为1：200～1：150，保持80～100℃恒温0.5～1.5h；C、木薯的糖化a、将木薯液化液降至55～65℃，加入糖化酶活力为10000U/ml的糖化酶，糖化酶与木薯块的重量比为1：40～1：60，开启反应釜加热器保持55～65℃恒温1～3h；b、将木薯糖化液用离心机固液分离，再用100～130目滤布过滤；c、测出滤液中的葡萄糖质量百分含量，加水稀释至18wt%葡萄糖溶液；D、发酵罐和补料罐的灭菌将发酵罐和补料罐放入灭菌锅中进行120～140℃恒温灭菌30～60min；E、发酵培养基的制备发酵培养基名称含量（g/3L）木薯葡萄糖液180磷酸二氢铵2.75磷酸氢二铵0.48七水硫酸镁0.85氯化钾1.26微量金属盐4.5补料液含量（kg/5L）氢氧化钠1.54碳酸钠2.19F、发酵培养基的灭菌将发酵罐培养基放入灭菌锅中进行120～140℃恒温灭菌30～60min；G、培养基的接种发酵开启自动控温系统，将灭菌后的培养基降至37℃并保持恒温状态；发酵罐转速调至180～230r/min；用补料液将培养基pH调至5.6～6.6；接种大肠杆菌基因工程菌株种子液，种子液与发酵培养基的体积比为1：90～1：110；开启蠕动泵，自动流加补料液，pH控制在6.0～6.2之间，厌氧发酵72～80h；H、发酵液的过滤和脱色将发酵液升温至80～90℃，维持30～60min杀菌；用陶瓷膜超滤系统将发酵液进行膜过滤；将超滤后的发酵液用活性炭脱色柱进行脱色；I、脱色发酵液的离子交换脱色后的发酵液进入阳离子树脂柱进行离子交换，将发酵液中的丁二酸钠转化成丁二酸；J、丁二酸溶液的蒸发浓缩将离交后的丁二酸溶液进入真空蒸发浓缩系统浓缩至200g/l，溶液温度40～50℃；K、丁二酸浓缩液的结晶将丁二酸浓缩液降温至20℃，丁二酸结晶析出；一次结晶后的母液重新浓缩，进行二次结晶析出；二次结晶后的母液重新浓缩，进行三次结晶析出；L、丁二酸结晶体的干燥将结晶析出的丁二酸晶体进行真空干燥，得到合格丁二酸固体。