一种以多乙烯多胺控制pH值，发酵制备1,3-丙二醇的方法

摘要

本发明公开了一种以多乙烯多胺控制pH，发酵制备1,3-丙二醇的方法，将克雷伯杆菌接种到种子培养液中，在一定的条件下进行种子培养，将培养好的种子培养液接种到装有发酵液的发酵罐里，发酵液装载量为50-85%，在一定的条件下进行发酵培养，生成1、3-丙二醇，发酵过程中以流加多乙烯多胺水溶液来调节发酵液的pH值，生成的副产物有机盐用纳滤膜截留除去。本发明方法可显著提高1,3-丙二醇的生产强度、转化率和在最终发酵液中的浓度；同时，在脱盐步骤中，除盐工艺操作简单，提取时1,3-丙二醇的损失少，得率高，生产费用低；上述工艺，可以明显降低1,3-丙二醇的生产成本，易于工业化生产。

主权项

一种以多乙烯多胺控制pH值，甘油发酵制备1,3‑丙二醇的方法 ，其特征在于：在1,3‑丙二醇的生产中过程中通过流加多乙烯多胺水溶液来调节发酵液的pH值，并且在发酵结束后，用纳滤膜除去多乙烯多胺有机酸盐，其具体工艺过程如下：（1）种子制备：取克雷伯杆菌接入种子培养基中，在温度30～40 ℃，搅拌速率80～110 rpm条件下培养8～15 h，转入二代培养基中，在pH为7.5～9.0，温度30～40℃的条件下，培养5～12h，制备二级种子，备用；（2）发酵培养：将发酵液装入发酵罐内，装载量为50‑85%，将步骤（1）制备的二级种子接入其中，接种量为2～20% ，然后通入氮气或者空气，通气量为0.1～0.5vvm，在发酵液的初始pH值 7.5～9.0， 温度30～40 ℃，搅拌速率80～110 rpm条件下进行发酵，制备1,3‑丙二醇，发酵过程中通过流加多乙烯多胺水溶液来控制发酵液的pH 值为6～8 ，待甘油降至一定浓度时补加甘油，待不产酸时停止发酵； （3）多乙烯多胺有机酸盐脱除： a、在发酵完成后，用常规过滤法将菌体与发酵液分离，得到透明的水溶液；b、将上述透明的水溶液用一定孔径的纳滤膜过滤；c、当收集的过滤液达到母液的80%左右时，开始向纳滤膜内缓缓添加蒸馏水，蒸馏水的添加量为母液的20%左右，得到高纯度1,3‑丙二醇的水溶液，其中，种子培养基：在1000ml蒸馏水中，加入酵母膏 1.5‑2.5g 、MgSO4·7H2O 0.15‑0.25 g 、柠檬酸  0.40‑0.44g、KH2PO4 2.5‑3.5g，NH4Cl 1.5‑2.5g、CaCl2 0.08‑0.12g 、甘油28‑32g 、无机离子溶液1.5‑2.5ml进行混合作为种子培养基； 发酵培养基：在1000ml蒸馏水中，加入酵母膏0.5‑ 1.5g、MgSO4·7H2O 0.15‑0.25 g 、柠檬酸0.40‑0.44g、KH2PO4  0.5‑1.5g、NH4Cl 5.3‑5.5g 、CaCl2 0.08‑0.12g、甘油38‑42 g 、无机离子溶液1.5‑2.5ml、MnCl2  0.01‑0.012 g 混合制得发酵培养基； 无机离子溶液为：在1000ml蒸馏水中，加入以下物质配制而成：ZnCl 2  0.65‑0.70 g 、MnCl2  10.10‑10.20 g 、H3BO3 0.05‑0.07 g 、CuCl2 0.45‑0.50 g、FeCl3 5.2‑5.6 g、CoCl2   11‑15 g、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.23‑0.27 g、3mol/L  H2SO4 18‑22ml。