菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术

项目简介

       葡萄糖酸和山梨醇都是用途非常广泛的化工原料。目前山梨醇的生产主要是通过化学催化加氢裂 解葡萄糖得到的,这是一种高能耗、高分离成本且高污染的生产工艺。生物法生产山梨醇主要利用运动发酵单孢菌周质空间内的葡萄糖果糖氧化酶催化氧化还原果糖和葡萄糖得到,反应过程简单,条件温和且环境友好。但生物法的底物葡萄糖和果糖相对于产物来讲是价格不菲的。因此,分别利用价格低廉的菊芋生物质原料替代果糖和木薯淀粉质生物质代替葡萄糖来生产山梨醇和葡萄糖酸可以大大提高该生产过程的经济性。

       本项目的菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术采用其研发的利用固定化运动发酵单 胞菌同时催化菊芋果糖和木薯葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸的技术。该技术主要包括高浓度菊 芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的生产、重组运动发酵单胞菌的细胞固定化和利用运动发酵单孢菌催 化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸等主要工序。其中,高浓度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合 水解液的制备采用同一种糖化酶同时催化菊芋聚果糖的酶解和木薯淀粉的酶解,避免了昂贵的多酶组 分的添加,有效降低了催化底物-葡萄糖和果糖的生产成本;运动发酵单胞菌的细胞固定化则实现了 催化细胞的循环使用,P牵低了催化成本;利用运动发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和 葡萄糖酸则可得到浓度达20%以上的山梨醇溶液,大大降低了后续的分离成本,果糖和葡萄糖转化率 都在90%以上。


应用前景

       山梨醇是一种非常重要的化学中间体,工业上主要作为甜味剂、润湿剂、调制剂和软化剂等使 用。葡萄糖酸的年需求量也已超过50万吨。使用价格低廉的菊芋生物质和木薯生物质,通过固定化 运动发酵单胞菌催化生产山梨醇和葡萄糖酸,不存在与人争粮和与粮争地的问题,必将取代目前的 化学加氢裂解葡萄糖生产山梨醇的工艺,而成为未来山梨醇和葡萄糖酸的主流生产技术路线。


知识产权及坝目获奖情况

       本项目完全具有自主知识产权,相关专利包括ZL200910056636.7、ZL200910199317.1、CN103255181A。 


合作方式

       技术合作开发或转让均可。合作年限视项目规模和菊芋资源等具体情况而定,一般2-3年。要求合作方具备化工和发酵产业的工厂和技术储备。