CN111394395A - 一种微生物联产1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物联产1,3‑丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法，包括：将菌种接种于发酵培养基中，以甘油为底物进行发酵的步骤，在发酵过程中采用氢氧化钙或氨水耦合氢氧化钙作为pH调节剂调节发酵液的pH值。通过氨水和氢氧化钙联合控制发酵过程中的pH，固定发酵尾气中的CO₂，提高氢气浓度和1,3‑丙二醇的生产强度，降低发酵液电导率，以联产1,3‑丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气。本发明中，氢氧化钙与二氧化碳反应形成不溶性碳酸钙，经沉淀或低速离心即可分离得到微纳米碳酸钙，而上清液直接经蒸发得到1,3‑丙二醇，收集发酵尾气得氢气，分离步骤简单易行，生产成本低，具有良好的工业应用前景。

Description

一种微生物联产1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种微生物联产1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法。

背景技术

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的化工和医药中间体原料，可作为溶剂、抗冻剂、保护剂和合成聚酯、聚氨酯的单体。以1,3-丙二醇为单体合成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与传统纤维材料相比有着更优良的特性，如：抗紫外、低静电、表面张力较小、抗污能力强、回弹性好、生物降解和常温染色等优点，在地毯和纺织行业具有巨大的市场潜力，因此1,3-丙二醇的需求在不断上升。

目前工业化生产1,3-丙二醇的方法有化学法和生物法。化学法合成条件苛刻、副产品多，产物难分离。与化学法相比，生物法生产1,3-丙二醇具有原料可再生、副产物少、反应条件温和安全、环境污染小等优点，得到越来越多的研究，但由于其底物利用率低、分离步骤复杂、分离成本高使得生产成本较高而给工业生产带来了挑战。在甘油生物转化为1,3-丙二醇的过程中，除了约50％的甘油转化为主产物1,3-丙二醇外，还有一半的底物转化为菌体和副产物以及尾气中的二氧化碳和氢气。发酵尾气中二氧化碳的比例超过90％，大规模生产时直接排放会对局部环境造成影响。在1,3-丙二醇分离过程中，通常采用膜过滤(微滤和超滤)、减压蒸发浓缩、精馏等单元操作，其中膜过滤存在设备投资大、膜组件定期更新、电耗大、发酵液被稀释、膜清洗产生废水等问题，而浓缩操作会使传统发酵培养基中的氯盐浓度提高，长期操作会对工业生产设备造成腐蚀，势必增加设备的投资。

在微生物发酵生产1,3-丙二醇过程中通常采用氢氧化钠或氢氧化钾中和发酵液中的有机酸，这类可溶性碱可以与部分溶于发酵液中的二氧化碳反应形成可溶性碳酸钠或碳酸钾，使后续浓缩操作过程中盐浓度显著提升，盐析蛋白和多糖，使后续分离过程难以顺利进行，需要增加脱盐或脱蛋白步骤。

纳米碳酸钙是一种重要的无机化工材料，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、印刷、食品、医药、化妆品、饲料等行业。氢气是一种清洁环保的燃料，具有无污染、成本低和可再生等优点，作为化石燃料的替代品受到广泛关注。从经济最大化的角度出发，将1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气联产无疑会提高底物原子经济性，并使固液分离和浓缩操作更易廉价实施，从而降低生产成本，对工业化生产1,3-丙二醇具有重要的现实意义。

发明内容

针对微生物发酵生产1,3-丙二醇产生尾气CO₂、生产强度低、分离步骤复杂、分离成本高，从而使生产成本较高、经济效益较低的问题，本发明提供了一种微生物联产1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法。

本发明的技术方案如下：

一种微生物联产1,3-丙二醇、微纳米碳酸钙和氢气的方法，包括：将菌种接种于发酵培养基中，以甘油为底物进行发酵的步骤，其特征在于，在发酵过程中采用氢氧化钙或氨水耦合氢氧化钙作为pH调节剂调节发酵液的pH值至6～7，pH值优选为7。

进一步地，在上述技术方案中，采用的菌种为丁酸梭菌或克雷伯杆菌。优选地，利用纯甘油或粗甘油为底物采用批式流加发酵制备1,3-丙二醇。所述丁酸梭菌或克雷伯杆菌不做具体限定，在本领域中公知的用于发酵生产1,3-丙二醇的丁酸梭菌或克雷伯杆菌均可采用。

进一步地，在上述技术方案中，所述的粗甘油为甘油含量75-95％的生物柴油副产甘油或油脂水解产物。

进一步地，在上述技术方案中，发酵采用氢氧化钙或氨水耦合氢氧化钙调节pH，培养基可不添加无机氮源。

进一步地，在上述技术方案中，当所述pH调节剂为氨水耦合氢氧化钙时，发酵培养基中添加或不添加无机氮源，在发酵过程中用浓度为22～28％的氨水和浓度为1.0-6.0mol/L的氢氧化钙交替使用来调节发酵液的pH值，其中在发酵开始0-5h之间用氨水调节发酵液的pH值，优选为3h，氨水的加入量为5-13.5g/L发酵液，优选为6.5g/L。

进一步地，在上述技术方案中，当所述pH调节剂为氢氧化钙时，所述氢氧化钙的浓度为1.0-6.0mol/L，优选为5mol/L。

进一步地，在上述技术方案中，所述发酵液分离出碳酸钙和菌体后，经蒸发得1,3-丙二醇，收集发酵尾气得氢气。

进一步地，在上述技术方案中，将发酵液经沉淀或/和离心分离出碳酸钙和菌体，具体方法为：将所述发酵液静置5～60min进行沉淀，过滤，分离得到沉降的碳酸钙，除去碳酸钙的发酵液经低速离心分离出菌体，低速离心条件为：相对离心力为1000-3000g，离心时间为3-30min；或将所述发酵液经离心分离得到菌体或菌体与碳酸钙混合物，其中所述离心条件为：相对离心力为1000-3000g，离心时间为3-30min。除去碳酸钙和菌体的发酵液，经蒸发即可得到浓缩的1,3-丙二醇，浓缩倍数可达5-7倍。另，在发酵过程中产生的气体通过发酵罐的尾气出口收集得到，并进一步分离其中气体，获得氢气。

进一步地，在上述技术方案中，所述发酵尾气中氢气的含量为10-40％(v/v)。

进一步地，在上述技术方案中，发酵液经沉淀或/和离心得到的碳酸钙为微纳米级碳酸钙晶体，该晶体的晶型为片状或梭状，尺寸为300nm-50μm。

进一步地，在上述技术方案中，所述菌种为丁酸梭菌或克雷伯氏杆菌，发酵方式采用批式流加发酵，发酵过程中搅拌转速为100-350r/min，培养温度30-38℃，pH 6-7，发酵过程以0.1vvm全程或接种前后1h通入氮气。具体为：发酵罐中装体积分数30-80％已灭菌的发酵培养基，接种前后1h内或发酵全程通入0.1vvm氮气营造罐内厌氧环境，菌种种子液按1-10％接种量接入到发酵罐中进行连续补料发酵。发酵温度30-38℃，优选37℃，转速100-350r/min，通过pH调节剂溶液控制发酵pH为6-7，优选为7，培养时间13-23h。

进一步地，在上述技术方案中，所述发酵培养基中的组分中，将无机盐由硫酸盐替代氯盐。同样，用于菌种活化的种子培养基中的组分中，将无机盐由硫酸盐替代氯盐。即，将发酵传统培养基或种子培养基中氯盐形式添加的无机盐替换为硫酸盐，获得改良发酵培养基以及改良种子培养基。进一步，改良发酵培养基以及改良种子培养基的组分中，用硫酸替代传统培养基中的盐酸。

本发明的有益效果：

(1)利用碱性钙盐作为发酵培养基的pH调节剂，氢氧化钙与发酵过程中产生的二氧化碳反应形成有价值的不溶性碳酸钙，能够固定发酵尾气中的CO₂，能够提高发酵尾气中的氢气浓度和1,3-丙二醇的生产强度，同时因以不溶性盐的形式析出，能够降低发酵液的电导率。另外，钙离子不仅可以与培养基中的硫酸根、磷酸根、柠檬酸根等反应形成不溶性盐，降低终止发酵液中盐的浓度，而且对蛋白质、细胞具有絮凝沉降作用，有助于后续1,3-丙二醇的分离。本发明能够为微生物生产1,3-丙二醇提供高经济性的发酵模式。

(2)本发明提供了一种改良培养基配方，改良培养基中的无机盐用硫酸盐替换传统培养基中对设备腐蚀较强的氯盐，且不影响发酵产物生成，解决了传统培养基对工业生产设备腐蚀问题。

(3)本发明提供了一种简单、低成本的产物分离方法，可直接收集获得氢气，发酵液经沉淀或/和离心分离出碳酸钙和菌体，上清液直接经过蒸发可浓缩至5-7倍，进一步分离得到1,3-丙二醇，此分离工艺能够简化发酵液中产物的分离步骤，降低生产成本，易于工业放大应用。

附图说明

图1表示实施例1、7、9、10发酵液中1,3-丙二醇浓度变化曲线。

图2表示实施例1、3、4、8发酵液的电导率变化曲线。

图3表示实施例6生成的碳酸钙晶体的扫描电镜图。

图4表示实施例9生成的碳酸钙晶体的电镜扫描图。

图5表示实施例10生成的碳酸钙晶体的电镜扫描图。

图6表示实施例1发酵液的蒸发现象。

图7表示实施例4发酵液的蒸发现象。

具体实施方式

下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用试剂等均可从化学或生物试剂公司购买。另外，对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的培养基所包含的物料成分及用量的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。

1.下述实施例使用的培养基：

传统的种子培养基(g/L)：甘油20-45，KH₂PO₄·3H₂O 1.3，K₂HPO₄ 4.454，(NH₄)₂SO₄2，MgSO₄·7H₂O 0.2，酵母粉1，0.5g/L L-半胱氨酸盐酸盐，另外加入2mL微量元素A溶液，1mLFe²⁺溶液和1mL Ca²⁺溶液，其中微量元素A溶液的组成(mg/L)：CuCl₂·2H₂O 20，ZnCl₂ 70，MnCl₂·4H₂O 100，H₃BO₃ 60，CoCl₂·6H₂O 200，NiCl₂·6H₂O 25，NaMoO₄·2H₂O 35，饱和盐酸9mL。Fe²⁺溶液是用4mL饱和盐酸配制的5g/L FeSO₄·7H₂O。Ca²⁺溶液是20g/L CaCl₂溶液。厌氧瓶每100mL添加0.2g CaCO₃。

传统的发酵培养基(g/L)：甘油35-80，KH₂PO₄·3H₂O 1.36，(NH₄)₂SO₄6.61，MgCl₂·6H₂O 0.26，CaCl₂ 0.29，柠檬酸0.42，酵母粉2，另外添加5mL微量元素B溶液，其中微量元素B溶液的组成(g/L)：ZnCl₂ 0.68，MnCl₂·4H₂O0.17，H₃BO₃ 0.06，CuCl₂·2H₂O 0.47，NaMoO₄·2H₂O 0.005，FeCl₂·4H₂O 3.97,CoCl₂·6H₂O 0.47，饱和盐酸10mL。

改良的种子培养基中微量元素A溶液的组成(mg/L)：CuSO₄ 22，ZnSO₄·7H₂O147.68，MnSO₄·H₂O 85.40，H₃BO₃ 60，CoSO₄·7H₂O 236.29，NiSO₄·6H₂O27.64，NaMoO₄·2H₂O 35。Fe²⁺溶液是用4mL稀硫酸配制的5g/L FeSO4·7H2O。Ca²⁺溶液是13.33g/L Ca(OH)₂溶液。

改良的发酵培养基(g/L)：甘油35-80，KH₂PO₄·3H₂O 1.36，(NH₄)₂SO₄ 6.61，MgSO₄·7H₂O 0.63，柠檬酸0.42，酵母粉2，另外添加5mL微量元素B溶液，其中微量元素B溶液的组成(g/L)：ZnSO₄·7H₂O 1.43，MnSO₄·H₂O 0.14，H₃BO₃0.06，CuSO₄ 0.517，NaMoO₄·2H₂O0.005，FeSO₄·7H₂O 5.55，CoSO₄·7H₂O0.555。

2.菌种种子活化培养条件：厌氧发酵。厌氧活化种子使用250mL西林瓶，装液量为100mL。待装入种子培养基后，每瓶持续通3min普通氮气除氧，之后用丁基胶塞封顶。实验过程中用一次性无菌注射器接种及取样，接种量1-10％(v/v)，培养温度37℃，摇床转速200r/min，培养时间15-24h。

3.发酵培养：采用5L全自动发酵罐，装液量2L，接种量1-8％(v/v)，温度37℃，转速250r/min，发酵过程用pH调节剂控制pH为7.0。接种前后1h内通入0.15vvm普通氮气营造罐内厌氧环境。

4.发酵过程中，通过发酵罐尾气口收集发酵过程中产生的气体，并测定其中各气体的体积含量％(v/v)。

5.发酵使用菌种为丁酸梭菌DL07，保藏编号为CGMCC NO：17934。

6.将发酵液，在给出的离心条件下进行离心，离心效果的判断通过测量发酵液菌体在650nm处的吸光度，测定离心前后发酵液中菌体的密度，计算发酵液离心后澄清率：

7.粗甘油：油脂水解的产物，其组成(w/w)：80％甘油、15-17％水、0.87％灰分、<0.1％游离脂肪酸，pH 6.91。

8.连续补料：当初始底物浓度降低到20g/L左右时，开始连续流加底物，以1h为补料分段点，每分段点需补料甘油质量A(g)，发酵罐补料泵每运行一次补入0.5g甘油，n＝3600s/(A/0.5)为每个分段点的补料周期，因此连续补料只需设置发酵过程每个补料分段点的补料周期1次/n秒可将底物浓度维持在15-35g/L。

实施例1传统发酵

种子培养基与发酵培养基均为传统培养基，发酵时以5mol/L氢氧化钠为pH调节剂。将低温保存在甘油瓶中的丁酸梭菌DL07以4％(v/v)接种量接入盛装传统种子培养基的厌氧瓶，培养12h后，以2％(v/v)接种量转接新的传统种子培养基中，培养12h。两轮活化完成后，以10％(v/v)接种量接入装有传统发酵培养基的发酵罐中。接种前后1h以0.1vvm速率通入氮气，用5mol/L氢氧化钠为pH调节剂。培养条件为：pH 7.0，温度37℃，转速250r/min。发酵培养的初始粗甘油浓度为40g/L，发酵时间为27h，结果如表1所示。最终1,3-丙二醇浓度为85.08g/L(图1)，生产强度为3.15g/(L·h)，氢气的含量为6.22％(v/v)，二氧化碳为92.06％(v/v)，其他为氮气。发酵结束，发酵液的电导率为42770μs/cm(图2)，发酵液中蛋白浓度为2.72g/L。

实施例2利用改良培养基进行发酵

按实施例1进行菌种的接种和发酵，不同的是种子培养基与发酵培养基均为改良的培养基。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为88.98g/L，生产强度为3.29g/(L·h)，氢气的含量为4.80％(v/v)，二氧化碳为92.71％(v/v)，其他为氮气。

实施例3以NaOH耦合氨水为pH调节剂的传统发酵

按实施例1进行菌种的接种和发酵，不同的是接种前采用浓氨水(含氨25％)调节发酵培养基的初始pH为7.0，发酵开始后采用氢氧化钠调节pH，发酵进行至3h时采用浓氨水调节pH，当添加浓氨水的量达6.8g/L发酵液时更换为氢氧化钠调节pH。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为85.07g/L，生产强度为4.05g/(L·h)，氢气的含量为4.04％(v/v)，二氧化碳为94.10％(v/v)，其他为氮气。发酵结束，发酵液的电导率为38220μs/cm(图2)。

实施例4以5mol/L Ca(OH)₂为pH调节剂的传统发酵

按实施例1进行菌种的接种和发酵，不同的是用5mol/L Ca(OH)₂为发酵过程pH调节剂，发酵时间为16h，结果如表1所示。最终1,3-丙二醇浓度为88.28g/L，生产强度为5.52g/(L·h)，氢气的含量为17.22％(v/v)，收集的氢气产率为15.87mmol/L发酵液，二氧化碳为1.75％(v/v)，其他为氮气。发酵液沉降30min后，碳酸钙的质量为76.75g/L，形状有不规则球形和棒状，尺寸大多分布在10-15μm。发酵结束，发酵液的电导率为20500μs/cm(图2)，是氢氧化钠做pH调节剂的48％，有助于后续1,3-PDO的分离。发酵液中蛋白浓度为1.52g/L，是氢氧化钠为pH调节剂的56％，有助于后续1,3-PDO的分离。

实施例5以5mol/L Ca(OH)₂为pH调节剂的传统发酵

按实施例4进行菌种的接种和发酵，不同的是接种后发酵全程通氮气(0.1vvm)。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为84.38g/L，生产强度为5.27g/(L·h)。发酵液沉降25min后，碳酸钙的质量为14.37g/L，形状为不规则球形和片状。

实施例6以2.5mol/L Ca(OH)₂为pH调节剂的传统发酵

按实施例4进行菌种的接种和发酵，不同的是用2.5mol/L Ca(OH)₂为发酵过程pH调节剂，发酵结果如表1所示。最终1,3-丙二醇浓度为82.24g/L，生产强度为5.14g/(L·h)，氢气的含量为18.62％(v/v)，收集的氢气产率为13.65mmol/L发酵液，二氧化碳为0.65％(v/v)，其他为氮气。发酵液沉降45min后，碳酸钙的质量为74.09g/L，形状为不规则球形，尺寸大多分布在10μm左右(图3)。

实施例7以2.5mol/L Ca(OH)₂为pH调节剂的传统发酵

按实施例6进行菌种的接种和发酵，不同的是发酵罐搅拌转速350r/min。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为84.14g/L(图1)，生产强度为5.25g/(L·h)，氢气的含量为20.12％(v/v)，收集的氢气产率为14.06mmol/L发酵液，二氧化碳为0.85％(v/v)，其他为氮气。发酵液沉降60min后，碳酸钙的质量为87.21g/L，形状为不规则球形，尺寸分布在5-10μm左右。

实施例8以5mol/L Ca(OH)₂和氨水为pH调节剂的传统发酵

按实施例4进行菌种的接种和发酵，不同的是接种前采用浓氨水(含氨25％)调节初始pH为7.0，发酵开始采用5M氢氧化钙调节pH，发酵进行至3h时采用浓氨水调节pH，当添加浓氨水的量达6.8g/L发酵液时更换为氢氧化钙调节pH。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为81.80g/L，生产强度为5.11g/(L·h)，氢气的含量为18.01％(v/v)，收集的氢气产率为14.15mmol/L发酵液，二氧化碳为0.97％(v/v)，其他为氮气。发酵液沉降30min后，碳酸钙的质量为78.20g/L。发酵结束，发酵液的电导率为19300μs/cm(图2)，是氨水耦合氢氧化钠做pH调节剂的50％，盐浓度的降低将有助于后续1,3-PDO的分离。

实施例9以5mol/L Ca(OH)₂和氨水为pH调节剂的改良培养基发酵

按实施例8进行菌种的接种和发酵，不同的是种子与发酵培养基均为改良培养基。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为82.02g/L(图1)，生产强度为5.13g/(L·h)，氢气的含量为18.11％(v/v)，收集的氢气产率为14.27mmol/L发酵液，二氧化碳为0.99％(v/v)，其他为氮气。发酵液沉降30min后，碳酸钙的质量为80.15g/L，形状为不规则球形，尺寸分布在2-20μm左右(图4)。

实施例10以1.5mol/L Ca(OH)₂和氨水为pH调节剂的传统发酵

按实施例8进行菌种的接种和发酵，不同的是Ca(OH)₂的浓度由5mol/L改为1.5mol/L，发酵罐搅拌转速调整为350r/min，发酵时间为19h。发酵结果如表1所示，最终1,3-丙二醇浓度为77.63g/L(图1)，生产强度为4.08g/(L·h)，氢气的含量为20.17％(v/v)，收集的氢气产率为10.63mmol/L发酵液，二氧化碳为0.77％(v/v)，其他为氮气。发酵液经3000g、离心10min后，菌体与碳酸钙的质量为83.03g/L。碳酸钙形状为片状，尺寸基本分布在300-800nm(图5)。

实施例11离心去除菌体

将实施例1和4的发酵液，分别采用离心去除菌体。结果如表2所示，可以看出当离心力为1000g时，发酵液离心5min，氢氧化钙发酵液的澄清率达88.3％，而氢氧化钠发酵液澄清率只有55.3％；离心时间10min，氢氧化钙发酵液澄清率为89.0％，而氢氧化钠发酵液澄清率只有76.8％。离心时间15min，氢氧化钙发酵液澄清率为96.2％，氢氧化钠发酵液澄清率只有89.0％。从表中可以看出低速离心时，氢氧化钙发酵液澄清率明显高于氢氧化钠。离心力1000g，离心时间15min，发酵液澄清率可达96.2％，工业生产可通过卧螺离心机来实现低速离心菌体分离。进一步对两者发酵液进行蒸发，氢氧化钠发酵液(实施例1)蒸发初始便出现大量的泡沫(图6)，使得蒸发无法继续。而氢氧化钙发酵液(实施例4)基本无泡沫，可以顺利蒸发浓缩至7倍(图7)。氢氧化钙发酵液中蛋白浓度和盐浓度都大幅度降低，大大促进了后期1,3-丙二醇的分离，降低了分离成本。

表1.不同操作条件下发酵产物生成情况

表1中，“-”指无碳酸钙产生；“/”指未测定。

表2.实施例1和4发酵液低速离心菌体分离的对比情况

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物联产1,3-丙二醇、碳酸钙和氢气的方法，包括：将菌种接种于发酵培养基中，以甘油为底物进行发酵的步骤，其特征在于，在发酵过程中采用氢氧化钙或氨水耦合氢氧化钙作为pH调节剂调节发酵液的pH值至6～7。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵液分离出碳酸钙和菌体后，经蒸发得1,3-丙二醇，收集发酵尾气得氢气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述pH调节剂为氨水耦合氢氧化钙时，发酵培养基中添加或不添加无机氮源，在发酵过程中用浓度为22～28％的氨水和浓度为1.0～6.0mol/L的氢氧化钙交替使用来调节发酵液的pH值，其中在发酵开始0～5h之间用氨水调节发酵液的pH值，氨水的加入量为5-13.5g/L发酵液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述pH调节剂为氢氧化钙时，所述氢氧化钙的浓度为1.0-6.0mol/L。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述发酵液静置5～60min进行沉淀，分离得到沉降的碳酸钙，除去碳酸钙的发酵液经离心分离出菌体；或将所述发酵液经离心分离得到菌体或菌体与碳酸钙混合物，其中所述离心条件为：相对离心力为1000-3000g，离心时间为3-30min。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，除去碳酸钙和菌体后的发酵液经蒸发得到1,3-丙二醇浓缩液，浓缩倍数为5-7倍。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳酸钙为微纳米级碳酸钙晶体，晶体的晶型为片状或梭状，尺寸为300nm-50μm。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发酵尾气中氢气的含量为10-40％(v/v)。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述菌种为丁酸梭菌或克雷伯氏杆菌，发酵方式采用批式流加发酵，发酵过程中搅拌转速为100-350r/min，培养温度30-38℃，pH 6-7，发酵过程以0.1vvm全程或接种前后1h通入氮气。

10.根据权利要求1～9的任一项所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基中的组分中，无机盐由硫酸盐替代氯盐。

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