利用秸秆原料发酵生产琥珀酸的方法

摘要

利用秸秆原料发酵生产琥珀酸的方法，属于生物工程技术领域。本发明以秸秆为原料，经水解处理得到六碳糖和五碳糖的水解秸秆糖浆，再用琥珀酸放线杆菌CGMCC 1593在含有还原糖的水解秸秆糖浆的培养基中发酵生产琥珀酸。本发明使用发明人从瘤胃中筛选得到的微生物CGMCC 1593，在厌氧和维持pH 5.5～7.5的环境下，在5L～25L发酵罐进行补料分批厌氧发酵48h，投入总还原糖浓度68.6～70.9g/L，产琥珀酸浓度49.5～52.1g/L，琥珀酸对消耗糖产率80.0％～81.2％(糖利用率87.3～93.6％)，生产强度1.03～1.09g/(L·h)。本发明突出的优点是利用农业废弃物秸秆原料发酵生产琥珀酸，是利用可再生原料的生产方法，对环境友好，可缓解化学合成琥珀酸的石化资源紧张问题。

主权项

利用秸秆原料发酵生产琥珀酸的方法，其特征是以秸杆为原料，经水解处理得到六碳糖和五碳糖的水解秸秆糖浆，再用琥珀酸放线杆菌(Actinobacillussuccinogenes)CGMCC 1593在含有还原糖的水解秸秆糖浆的培养基中发酵生产琥珀酸；发酵培养基组成以每g/L计为：水解秸秆糖浆含总还原糖20～100，酵母膏10～20，玉米浆10～20，MgCl20.1～0.5，Na2HPO4·12H2O 1～5，NaH2PO4·2H2O1～5，培养基起始pH5.5～7.5；培养温度30～40℃，维持pH 5.5～7.5，厌氧条件下发酵20～60h；所述以秸杆为原料，经水解处理得到六碳糖和五碳糖的水解秸秆糖浆，采用：(1)稀碱处理 酶水解：将玉米秸秆原料粗切至20～30mm长，用1％NaOH稀碱液，于85～90℃浸泡1h，过滤去除黑液残余物，滤取纤维半纤维；再用纤维素水解酶10～20FPU/g总糖，酶解48h，滤取得到澄清六碳和五碳混合糖液，用NaOH调pH，按发酵培养基配料用于发酵；或(2)稀酸处理 酶水解：将玉米秸秆原料粗切至20～30mm长，用1.0％稀硫酸，在85～90℃浸泡1h后，再用(1)方法酶水解，滤液测糖，调整总还原糖和pH，按发酵培养基配料用于发酵；或(3)汽爆处理 酶水解：将玉米秸秆原料粗切至20～30mm长，装入汽爆罐中，在1.5Mpa下，维压10min，然后瞬间减压释放制得的粉状汽爆秸秆料，再用(1)方法酶水解，滤液测糖，调整总还原糖10％和pH，按发酵培养基配料用于发酵；或(4)稀酸水解：将玉米秸秆原料粗切至20～30mm长，用1.0％稀硫酸做催化剂，在200℃下水解反应2h，快速冷却，过滤去残渣，滤液测糖，调整总还原糖和pH，按发酵培养基配料用于发酵。