CN113755537A - 一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及白酒酿造副产物利用领域，具体公开了一种白酒酿造副产物制备丁酸的方法，包括以下步骤：将丢糟烘干后粉碎、过筛后，依次进行液化、糖化、水解、发酵和精馏；发酵步骤为：将水解所得物与黄水、底锅水混合，制得待发酵液，将丁酸梭菌接种到待发酵液中，用碳酸镁调节pH值至6‑7，加入生物素，在35‑40℃下厌氧发酵6‑15天；精馏步骤为：将发酵所得物的pH值调节至3‑4，离心，加入萃取液，混合均匀，然后在90‑100℃、0.05‑0.11MPa的条件下精馏。本申请的方法具有能对白酒酿造副产物进行资源化利用，生产出能调节白酒酸度的丁酸，工艺简单，产率高的优点。

Description

一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法
技术领域
本申请涉及白酒酿造副产物利用技术领域，更具体地说，它涉及一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法。
背景技术
传统浓香型曲酒固态发酵过程中会产生丢糟、黄水、底锅水等发酵副产物，含有丰富的糖类和蛋白质等有用营养物质及微量无机盐成分，近年来，除少数大型酿酒企业对白酒发酵副产物进行部分处理外，如采用丢糟生产高蛋白饲料或采用丢糟制曲，但大量的中小型企业，对白酒酿造副产物基本不加处理而直接排放，这样既没有经济效益，又带了了环境污染。
丁酸是一种重要的合成香料的原料，主要用于丁酸酯类和纤维素丁酸酯的合成，丁酸酯类具有不同的水果香味， 在香精、食品添加剂、医药等领域有广泛的应用，纤维素丁酸酯类具有杰出的耐热、耐光和抗湿性，同时具有很好的成型和稳定性，用于制造热成型标志牌、眼镜、汽车驾驶盘等，也可以广泛制造清漆和模塑粉，而正丁酸作为一种有机酸，勾兑到白酒中，是形成白酒口味的重要组分，通过调酸能调节白酒的口感和口味，消除苦味、杂味、燥辣感，增加回甜味，是白酒重要的调香剂。
针对上述中的相关技术，发明人认为如何有效利用白酒酿造时产生的副产物，制作用于调节白酒酸度的丁酸是亟待解决的问题。
发明内容
为了利用白酒酿造副产物生产丁酸，降低副产物直接排放对环境的污染，本申请提供一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法。
第一方面，本申请提供一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，采用如下的技术方案：
一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，包括以下步骤：将丢糟烘干后粉碎、过筛后，依次进行液化、糖化、水解、发酵和精馏；
所述发酵步骤为：将水解所得物与黄水、底锅水按照1:0.5-1:1-1.5的质量比混合，制得待发酵液，将丁酸梭菌接种到待发酵液中，用碳酸镁调节pH值至6-7，加入生物素，在35-40℃下厌氧发酵6-15天，丁酸梭菌的接种量为待发酵液的5-10%wt，生物素的加入量为0.2-0.5g/L；
所述精馏步骤为：将发酵所得物的pH值调节至3-4，离心，加入萃取液，混合均匀，然后在90-100℃、0.05-0.11MPa的条件下精馏，发酵所得物和萃取液的质量比为1:3-3.5，萃取液为质量比为1:0.5-1的三烷基胺和正辛醇。
通过采用上述技术方案，将丢糟经过烘干、粉碎后，再进行液化、糖化、水解、发酵和精馏，因为丢糟中含有一定的水分，使的丢糟具有一定的酸度，但丢糟中水分含量较大，会使丢糟酸度过高，进而影响微生物的生长和繁殖，且丢糟中含有的稻壳是一种木质纤维素原料，由纤维素、半纤维素和木质素及二氧化硅构成，其中纤维素和半纤维素是能被水解的，但木质素不仅不能被水解，还会阻碍纤维素和半纤维素的水解，因此通过高温烘干和机械粉碎，使木质素和半纤维素的结合层减弱，降低了结晶度，使其容易被分解，所以先对丢糟进行干燥去除一部分水分，降低酸度，使丢糟适合微生物生长繁殖，然后再粉碎，使用搅拌，降低其内部木质素和半纤维素的结晶度，使丢糟中稻壳容易被分解。
然后再使用丁酸梭菌接种到丢糟、黄水和底锅水中，丢糟、黄水和底锅水中含有酿酒过程中未利用完的葡萄糖、残余淀粉等物质，经发酵后，能产生微生物菌群，有效利用微生物之间的互生、共生及拮抗的关系，产酸效果优异，利用碳酸镁调节pH值，为微生物提供二氧化碳。然后利用萃取液对发酵液进行萃取分离，利用三烷基胺和正辛醇作为萃取液，两相平衡快，界面清晰，将丁酸以三烷基铵丁酸盐的形式萃取出来，然后在90-100℃下精馏，将三烷基铵丁酸盐分解成丁酸和三烷基胺，从而获得产物，制备方法简单，且收率较高。
优选的，所述发酵步骤中，丁酸梭菌由以下培养方法培养制得：将窖底泥与蒸馏水按照1:3-5的质量比混合，在80-85℃下水浴加热10-15min后接种到培养基上，接种量为培养基的10-15%wt,在温度为35-37℃、pH值为6-6.5的环境下厌氧活化10-20h。
通过采用上述技术方案，窖底泥中富集有大量的厌氧芽孢杆菌、甲烷菌、丁酸梭菌和乳酸菌，将窖底泥与蒸馏水混合后，水浴加热，杀死非芽孢菌，然后接种培养，在适宜的温度和酸碱环境下，菌种能快速生长繁殖。
优选的，所述培养基包括以下重量百分比的组分：2-4%可溶性淀粉、1-2%硫酸铵、2-4%酵母浸膏、0.1-0.3%碳酸氢钠、0.01-0.03%硫酸锰、0.01-0.03%硫酸镁、0.001-0.002%无水氯化钙、余量为去离子水。
通过采用上述技术方案，酵母浸膏中含有丁酸梭菌生长所必须的VB12等生长因子，能促进菌体生长代谢，酵母浸膏作为有机氮源，硫酸铵作为无机氮源，两者配合，对发酵效果贡献较大；镁离子对丁酸梭菌的酶活性作用效果好，可溶性淀粉和碳酸氢钠作为碳源，硫酸锰能促进芽孢的生成，多种组分优化制得的培养基促进了丁酸梭菌的生长。
优选的，所述水解步骤具体为：向糖化所得物中加入10-12U/g纤维素复合酶，调节pH至4.5-5，在45-55℃下发酵3-7d。
通过采用上述技术方案，因丢糟内含有稻壳，稻壳由纤维素、半纤维素和木质素等构成，使用纤维素复合酶对经过液化和糖化后的丢糟进行水解，使纤维素分解形成还原糖。
优选的，所述复合纤维素酶为质量比为1:0.5-1:0.2-0.5的纤维素酶、纤维二糖酶和木聚糖酶。
通过采用上述技术方案，纤维素酶能将纤维素转化为单糖或二糖，纤维素二糖酶能将二糖继续转化为单糖，而木聚糖酶能将半纤维素水解为戊糖，从而将丢糟中的纤维素等转化为还原糖。
优选的，所述烘干温度为100-105℃，烘干至丢糟的失重率为40-50%。
通过采用上述技术方案，将丢糟经过高温烘干后，能降低纤维素和半纤维素的结晶度，并去除丢糟中部分水分，降低酸度，使丢糟适合微生物生长和繁殖；另外还能使丢糟中淀粉糊化，使液化时和糖化时，酶能迅速找到酶切位点。
优选的，所述液化步骤具体为：向粉碎后的丢糟中加入70-100U/g的α-淀粉酶，混合均匀，升温至80-90℃，调节pH至5.5-6.5，发酵3-5d。
通过采用上述技术方案，将丢糟使用α-淀粉酶进行液化，α-淀粉酶能作用于淀粉的α-1,4-糖苷键或α-1,6-糖苷键，从内部随机的水解淀粉，将淀粉水解成糊精及少量麦芽糖。
优选的，所述糖化步骤具体为：向液化所得物中加入60-80U/g糖化酶，调节pH至4.5-5，在60-65℃下发酵3-5d，灭菌。
通过采用上述技术方案，糖化酶能将丢糟内淀粉液化后所得物分解成单个葡萄糖分子，便于后续丁酸梭菌发酵时利用。
优选的，所述三烷基胺选自三戊胺、三己胺、三辛胺和三癸胺中的一种。
通过采用上述技术方案，三戊胺、三己胺、三辛胺和三癸胺均能与丁酸反应生成三烷基胺丁酸盐，且三烷基胺丁酸盐能在精馏时分解，从而便于丁酸的收集。
优选的，所述丢糟粉碎后进行如下处理后再进行水解：加入黑曲霉和假丝酵母，在温度为33-37℃、pH为6.5-7的环境下发酵8-10d，黑曲霉的加入量为丢糟的0.03-0.05%wt，假丝酵母的加入量为丢糟的0.09-0.12%wt。
通过采用上述技术方案，将丢糟在进行液化前，先与黑曲霉和假丝酵母混合发酵，能进一步提高丢糟中还原糖的含量，从而提高丁酸产率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用白酒酿造副产物进行丁酸的制备，回收丢糟、黄水和底锅水，将发酵副产物进行资源化利用，避免造成而脆环境污染，同时以烘干和粉碎，降低丢糟中纤维素的结晶度，使其易于分解，然后进行液化、糖化、水解、发酵和精馏，由于发酵时接种丁酸梭菌后，使用碳酸镁调节pH值，然后加入生物素，使发酵液pH值适合丁酸梭菌生长繁殖，并加快葡萄糖氧化能力，提高糖酵解速度，之后采用三烷基胺和正辛醇作为萃取剂，使丁酸与三烷基胺反应生长三烷基胺丁酸盐，然后在精馏时分散产生丁酸，从而完成丁酸的制备。
2、本申请中优选采用酵母浸膏作为有机氮源，硫酸铵作为无机氮源，相互配合作为氮源，水溶性淀粉作为碳源，利用镁离子和锰离子的催化活性，提高丁酸梭菌在培养基上的培养量，提高丁酸梭菌的生长活性。
3、本申请中将丢糟烘干并粉碎后，使用黑曲霉和假丝酵母进行发酵，然后再进行液化、糖化等步骤，黑曲霉和假丝酵母在发酵丢糟时，能进一步提高丢糟中还原糖得到含量，从而改善丁酸的产率。。
具体实施方式
培养基的制备例
制备例1：将20g可溶性淀粉，10g硫酸铵、20g酵母浸膏、1g碳酸氢钠、0.1g硫酸锰、0.1g硫酸镁、0.01g无水氯化钙和948.79g去离子水混合。
制备例2：将40g可溶性淀粉，20g硫酸铵、40g酵母浸膏、3g碳酸氢钠、0.3g硫酸锰、0.3g硫酸镁、0.02g无水氯化钙和896.38g去离子水混合。
制备例3：与制备例1的区别在于，使用等量葡萄糖替代可溶性淀粉。
制备例4：与制备例1的区别在于，使用等量的蛋白胨替代酵母浸膏。
制备例5：与制备例1的区别在于，使用等量蛋白胨替代酵母浸膏，使用等量氨水替代硫酸铵。
制备例6：与制备例1的区别在于，使用等量尿素替代酵母浸膏。
实施例
实施例中丢糟、黄水和底锅水选自泸州老窖有限公司，丢糟成分含量如表1所示，黄水的成分分析如表2所示，底锅水的成分分析如表3所示，窖底泥选自泸州老窖集团，窖龄为40年，采样深度为距离窖底40cm处，其成分分析如表4所示，黑曲霉选自沂源康源生物科技有限公司，货号为005；假丝酵母选自温州守诚化工科技有限公司，型号为SC01；纤维素酶选自济南百斯杰生物工程有限公司，10000U/g，纤维二糖酶选自夏盛（北京）生物科技开发有限公司，1000U/g，型号为FFY-3401；木聚糖酶选自济南百斯杰生物工程有限公司，200000U/g；α-淀粉酶选自山东杰诺生物酶有限公司，20000U/mL；糖化酶选自山东隆大生物工程有限公司，100000U/mL；生物素选自江苏佰蓉生物科技有限公司，货号为0642。
表1 丢糟的成分分析
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表2 黄水的成分分析
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表3底锅水的成分分析
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表4 窖底泥的成分分析
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实施例1：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，包括以下步骤：
S1、烘干：将2kg丢糟在105℃下烘干至失重率为50%，粉碎，过40目筛；
S2、液化：将1kg粉碎后的丢糟中加入90U/g的α-淀粉酶，混合均匀，升温至90℃，调节pH至6，发酵3d；
S3、糖化：向1kg液化所得物中加入70U/g糖化酶，调节pH至4.5，在60℃下发酵3d，在120℃下灭菌20min；
S4、水解：向1kg糖化所得物中加入12U/g纤维素复合酶，调节pH至4.8，在50℃下发酵7d，纤维素复合酶为质量比为1:0.5:0.2的纤维素酶、纤维二糖酶和木聚糖酶；
S5、发酵：将1kg水解所得物与黄水、底锅水按照1:1:1的质量比混合，制得待发酵液，将丁酸梭菌接种到待发酵液中，用碳酸镁调节pH值至6.5，加入生物素，在37℃下厌氧发酵15天，丁酸梭菌的接种量为待发酵液的15%wt，生物素的加入量为0.2g/L，丁酸梭菌由以下方法培养制得：将窖底泥与蒸馏水按照1:5的质量比混合，在80℃下水浴加热10min后接种到培养基上，接种量为培养基的10%wt,在温度为35℃，pH值为6.5的环境下厌氧活化20h，培养基由制备例1制成；
S6、精馏：将1kg发酵所得物的pH值调节至3.5，离心，加入萃取液，混合均匀，然后在90℃、0.05MPa的条件下精馏80min，发酵所得物和萃取液的质量比为1:3.5，萃取液为质量比为1:0.5的三烷基胺和正辛醇，三烷基胺为三戊胺。
实施例2：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中培养基由制备例2制成。
制备例3：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中培养基由制备例3制成。
实施例4：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中培养基由制备例4制成。
实施例5：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中培养基由制备例5制成。
实施例6：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中培养基由制备例6制成。
实施例7：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中，窖底泥与蒸馏水的混合物在培养基上的接种量为培养基的10%wt。
实施例8：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中，生物素的加入量为0.5g/L。
实施例9：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S4中纤维素复合酶为质量比为1:0.2的纤维素酶和木聚糖酶。
实施例10：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S1中，将过筛后的丢糟进行如下处理，再进行水解：向粉碎后的1kg丢糟中加入黑曲霉和假丝酵母，在温度为35℃、pH值为6.5的环境下发酵10d，黑曲霉的加入量为丢糟的0.03%wt，假丝酵母的加入量为丢糟的0.09%wt。
实施例11：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例10的区别在于，假丝酵母的加入量为丢糟的0.03%wt。
实施例12：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例10的区别在于，假丝酵母的加入量为丢糟的0.21%wt。
对比例
对比例1：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，先进行步骤S4，再进行步骤S2和步骤S3。
对比例2：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，同时进行水解和糖化，具体方法如下：向液化所得物中加入糖化酶和纤维素复合酶，控制温度为50℃，调节pH值为4.8，发酵5d。
对比例3：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，同时进行水解和糖化，具体方法如下：向液化所得物中加入糖化酶和纤维素复合酶，控制温度为60℃，调节pH值为4.5，发酵5d。
对比例4：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，丢糟在烘干前，使用重量百分比浓度为1%的氢氧化钠溶液浸泡，温度为120℃，时间为2h。
对比例5：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，未进行步骤S2。
对比例6：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，未进行步骤S3。
对比例7：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，未进行步骤S6。
对比例8：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S6中，使用等量磷酸三丁酯替代三戊胺。
对比例9：一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤S5中，未添加生物素。
性能检测试验
一、将窖底泥与蒸馏水按照1:5的质量比混合，在80℃下水浴加热10min后接种到制备例1制成的培养基上，接种量为培养基的10%wt,在温度为35℃，pH值为6.5的环境下厌氧活化20h，按照同样的方法将窖底泥和蒸馏水混合液接种到制备例2-6制备的培养基上，采用血球计数板法记录丁酸梭菌的浓度，将检测结果记录于表4中。
表4 不同培养基对丁酸羧基浓度的影响
制备例 丁酸梭菌浓度（10<sup>8</sup>/mL）
制备例1 2.172
制备例2 2.541
制备例3 2.021
制备例4 1.943
制备例5 1.975
制备例6 1.965
由表4内数据可以看出，使用制备例1-2制成的培养基，培养窖底泥内携带的丁酸梭菌，培养基能使用可溶性淀粉作为丁酸梭菌的碳源，使用酵母浸膏、硫酸铵作为有机氮和无机氮组合搭配作为氮源，能降低培养基成本，并提高丁酸梭菌的培养数量。
制备例3中使用葡萄糖作为碳源，丁酸梭菌的浓度相较于制备例1有所下降，而制备例4中使用蛋白胨替代酵母浸膏，与硫酸铵配合作为氮源，制备例5中使用蛋白胨替代酵母浸膏作为有机氮源，使用氨水替代硫酸铵作为无机氮源，制备出的丁酸梭菌浓度均不及制备例1；对比例6中使用尿素替代酵母浸膏作为无机氮源，制成的培养基，培养出的丁酸梭菌浓度不及制备例1。
二、按照实施例1、实施例10-12，对比例1-4中方法进行粉碎、液化和糖化后，按照DNS（3,5-二硝基水杨酸）法检测糖化所得物中还原糖的含量，将检测结果记录于表4中。
表4 液化和糖化对还原糖浓度的影响
项目 还原糖浓度（g/L）
实施例1 62.8
实施例10 65.5
实施例11 63.4
实施例12 64.1
对比例1 58.2
对比例2 60.2
对比例3 61.5
对比例4 60.3
对比例5 50.3
对比例6 49.7
由表4中数据可以看出，将丢糟经烘干、液化和糖化，检测糖化所得物中还原糖的含量，实施例1中，丢糟内的残余淀粉经α-淀粉酶和糖化酶的处理后，还原糖含量高。
实施例10-12中在丢糟液化前，使用黑曲霉和假丝酵母按照1:3的比例进行发酵，能进一步提高糖化所得物中还原糖的含量，而降低假丝酵母或增大假丝酵母的含量，反而会降低还原糖含量。
对比例1与实施例1相比，先进行水解，再进行液化和糖化，纤维素先经过水解，然后再将淀粉进行还原，此时还原糖含量下降。
对比例2和对比例3与实施例1相比，同时进行水解和糖化，且对比例2中发酵温度为50℃，pH值为4.8，此时的温度和pH值不适宜糖化酶进行糖化，对比例3中发酵为的为60℃，pH值为4.5，对比例2中温度和pH值不适合糖化，对比例3中温度和pH值不适合水解，导致糖化所得物中还原糖的含量降低。
对比例4中使用氢氧化钠对丢糟进行碱处理，因大曲酒丢糟中含有稻壳，稻壳中含有木质素，影响水解，使用碱液处理，会造成纤维素的损失，使得还原糖含量下降。
对比例5中未进行S2液化，对比例6中未进行S3糖化，与实施例1相比，对比例5和对比例6还原糖浓度显著下降。
三、按照实施例和对比例中方法制备丁酸，检测精馏所得物中丁酸的浓度，并计算丁酸的产率。采用气相色法测定丁酸的产率，色谱柱为HP-INNOWAX毛细管柱（30m×0.323mm×0.50μm）；载气：高纯氮；进样口温度：250℃；FID检测器温度：250℃；内标：丙酸；进样量：0.4μL；丁酸出峰时间9.9min，其含量由峰面积与标准曲线计算，并采用高效液相色谱法检测精馏液中丁酸的纯度，将检测结果记录于表5中。
表5 丁酸的产率
项目 丁酸浓度（g/L） 丁酸产率（%） 项目 丁酸浓度（g/L） 丁酸产率（%）
实施例1 45.4 85.4 实施例12 46.8 81.5
实施例2 44.9 85.1 对比例1 28.4 68.5
实施例3 39.2 75.2 对比例2 29.4 69.4
实施例4 38.8 72.4 对比例3 28.8 67.8
实施例5 39.1 74.8 对比例4 29.1 69.7
实施例6 39.9 78.1 对比例5 27.5 67.9
实施例7 45.1 80.4 对比例6 28.1 68.4
实施例8 45.2 85.2 对比例7 28.7 68.5
实施例9 30.1 72.5 对比例8 29.4 69.4
实施例10 48.6 83.5 对比例9 33.7 71.4
实施例11 47.2 82.7 / / /
由表5中数据可以看出，实施例1和实施例2制备的丁酸浓度高，且收率大，对丢糟、黄水和底锅水具有较高的利用率。
实施例3-6中分别使用制备例3-6制成的培养基，因培养基培养出丁酸梭菌的活性不足制备例1-2，使得实施例3-6制备出的丁酸浓度不及实施例1和实施例2。
实施例7中窖底泥和蒸馏水的混合物在培养基上的接种量为10%wt，经液化、糖化、水解、发酵等，制成的丁酸浓度大，且收率高。
实施例8中生物素的添加量为0.8g/L，与实施例1中丁酸的浓度和收率相比，实施例8中丁酸含量变化不大，且收率改变不明显。
实施例10中在丢糟液化前，使用黑曲霉和假丝酵母进行发酵，制成的丁酸浓度增大，收率得到进一步改善。
实施例11和实施例12中改变黑曲霉和假丝酵母的用量比，与实施例10相比，丁酸的浓度和收率有所下降，说明黑曲霉和假丝酵母的用量为1:3时能显著增大丁酸的收率。
对比例1与实施例1相比，先进行水解，再进行液化和糖化，纤维素先经过水解，然后再将淀粉进行还原，此时还原糖含量下降，制成的丁酸含量降低。
对比例2和对比例3与实施例1相比，同时进行水解和糖化，且对比例2中发酵温度为50℃，pH值为4.8，此时的温度和pH值不适宜糖化酶进行糖化，对比例3中发酵为的为60℃，pH值为4.5，对比例2中温度和pH值不适合糖化，对比例3中温度和pH值不适合水解，制成的丁酸收率降低。
对比例4中使用氢氧化钠对丢糟进行碱处理，因大曲酒丢糟中含有稻壳，稻壳中含有木质素，影响水解，使用碱液处理，会造成纤维素的损失，使得还原糖含量下降，丁酸产率收率。
对比例5中未进行S2液化，对比例6中未进行S3糖化，与实施例1相比，对比例5和对比例6还原糖浓度显著下降，丁酸产率收率。
对比例7与实施例1相比，未进行精馏，发酵后制得的发酵液中丁酸浓度与实施例1相比有所减低，收率减少。
对比例8中使用磷酸三三丁酯替代三戊胺作为萃取剂，萃取并精馏后，产物中丁酸浓度低，收率减小。
对对比例9中未添加生物素，与实施例1相比，精馏后丁酸浓度减少，收率降低。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将丢糟烘干后粉碎、过筛后，依次进行液化、糖化、水解、发酵和精馏；
所述发酵步骤为：将水解所得物与黄水、底锅水按照1:0.5-1:1-1.5的质量比混合，制得待发酵液，将丁酸梭菌接种到待发酵液中，用碳酸镁调节pH值至6-7，加入生物素，在35-40℃下厌氧发酵6-15天，丁酸梭菌的接种量为待发酵液的5-10%wt，生物素的加入量为0.2-0.5g/L；
所述精馏步骤为：将发酵所得物的pH值调节至3-4，离心，加入萃取液，混合均匀，然后在90-100℃、0.05-0.11MPa的条件下精馏，发酵所得物和萃取液的质量比为1:3-3.5，萃取液为质量比为1:0.5-1的三烷基胺和正辛醇。
2.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述发酵步骤中，丁酸梭菌由以下培养方法培养制得：将窖底泥与蒸馏水按照1:3-5的质量比混合，在80-85℃下水浴加热10-15min后接种到培养基上，接种量为培养基的10-15%wt,在温度为35-37℃、pH值为6-6.5的环境下厌氧活化10-20h。
3.根据权利要求2所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述培养基包括以下重量百分比的组分：2-4%可溶性淀粉、1-2%硫酸铵、2-4%酵母浸膏、0.1-0.3%碳酸氢钠、0.01-0.03%硫酸锰、0.01-0.03%硫酸镁、0.001-0.002%无水氯化钙、余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述水解步骤具体为：向糖化所得物中加入10-12U/g纤维素复合酶，调节pH至4.5-5，在45-55℃下发酵3-7d。
5.根据权利要求4所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述复合纤维素酶为质量比为1:0.5-1:0.2-0.5的纤维素酶、纤维二糖酶和木聚糖酶。
6.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于：所述烘干温度为100-105℃，烘干至丢糟的失重率为40-50%。
7.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述液化步骤具体为：向粉碎后的丢糟中加入70-100U/g的α-淀粉酶，混合均匀，升温至80-90℃，调节pH至5.5-6.5，发酵3-5d。
8.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述糖化步骤具体为：向液化所得物中加入60-80U/g糖化酶，调节pH至4.5-5，在60-65℃下发酵3-5d，灭菌。
9.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述三烷基胺选自三戊胺、三己胺、三辛胺和三癸胺中的一种。
10.根据权利要求1所述的利用白酒酿造副产物制备丁酸的方法，其特征在于，所述丢糟粉碎后进行如下处理后再进行水解：加入黑曲霉和假丝酵母，在温度为33-37℃、pH为6.5-7的环境下发酵8-10d，黑曲霉的加入量为丢糟的0.03-0.05%wt，假丝酵母的加入量为丢糟的0.09-0.12%wt。
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