BRPI0613543B1 - método para produção de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel - Google Patents
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Abstract
método para produção de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. a presente invenção refere-se a um método para produção de 1,3-propanodiol compreendendo as etapas de: uso de glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel, sem outro tratamento, como o substrato para produção de 1,3-propanodiol; inoculação de uma cepa que produz 1,3-propanodiol em um meio de cultura contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel; adição da cultura precursora em um meio de fermentação contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel e fermentação; manutenção do ph em uma faixa de 6,8 a 8,0; e, no final da fermentação, isolamento e purificação de 1,3-propanodiol.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE 1,3-PROPANODIOL USANDO GLICEROL BRUTO, UM SUBPRODUTO DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se ao campo de engenharia bioquímica. Particularmente, um método para produção de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, é proporcionado. Antecedentes da Invenção Biodiesel, uma das fontes de energia renováveis, é feito de óleos vegetais, gorduras animais ou óleos residuais, tais como óleos de cozinha, conforme mostrado na figura 1. O biodiesel já vem sendo amplamente usado em muitos países e regiões, tais como EU, Europa e Japão, como uma energia renovável limpa. Até agora, o biodiesel não tem sido industrializado na China. Os métodos para produção de biodiesel incluem principalmente: (1) método químico, o qual é usado principalmente na indústria no momento, em que o grupo glicerol de óleos vegetais ou óleos animais é substituído por álcoois com baixo teor de carbono, tais como metanol ou etanol, para produzir metil ésteres de ácido graxo ou etil ésteres de ácido graxo correspondentes através de transesterificação na presença de catalisadores ácidos ou básicos (Ma F, Hanna Μ A. Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 1999, 70:1-15). (2) método biológico, em que enzimas biológicas ou células são usadas para catalisar a reação de transesterificação e os metil ésteres de ácido graxo ou etil ésteres de ácido graxo correspondentes são produzidos (Ma F, Hanna Μ A. Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 1999, 70: 1-15). (3) método supercrítico, em que a reação de transesterificação é realizada em um sistema de solvente supercrítico sem quaisquer catalisadores. (Saka S, Kusdiana D. Biodiesel fuel from rapeseed oil as prepared in supercritical methanol. Fuel, 2001,80 (2): 225-231; Kusdiana D, Saka S. Kinetics of transesterification in rapeseed oil to biodiesel fuel as treated in supercritical methanol. Fuel, 2001,80 (5): 693-698; Miao Xiao-ling, Wu Qing-yu, Exploitation of biomass renewable energy sources of microatgae. Renewable Energy, 2003, N9 3:13-16).
Durante a produção de biodiesel usando os métodos acima, um subproduto, glicerol, é obtido. Com a produção de biodiesel aumentando crescentemente, a produção de glicerol é aumentada correspondentemente. Como utilizar eficazmente o glicerol, um subproduto da produção de biodie-sei, se torna um problema comum para a grande quantidade de produção de biodiesel.
Como um solvente orgânico, 1,3-propanodiol (PDO) é uma matéria-prima química importante em indústrias, tais como nas áreas de tinta para impressão, tingimento, revestimento, lubrificante e agente anticongela-mento. 1,3-propanodiol é usado principalmente como monômero na síntese de poliésteres e poliuretanos, especialmente na síntese de tereftalato de (poli)trimetileno (PTT) através de polimerização de ácido tereftálico e 1,3-propanodiol, exibindo uma característica vantajosa com relação aos polímeros tradicionais obtidos através da polimerização de monômero 1,2-propanodiol, butanodiol ou etanodiol. Dez milhões de toneladas de tereftalato de <poii)etileno (PET) são consumidos em todo o mundo anualmente. PTT tem estabilidade química e degradabilidade biológica comparáveis àquelas do PET, mas é mais vantajoso em termos de resistência à poluição, ductili-dade e resiliência elástica, bem como resistência a ultravioleta. Além disso, fibras de PTT têm as vantagens de resistência ao desgaste, baixa capacidade de absorção de ágüe e fraca estática e também são capazes de competir com náilon na indústria de tapetes. Elas também podem ser usadas em panos não-tecidos, plásticos manipulados, roupas, ornamentos domésticos, acolchoamentos e tecidos. PTT foi avaliado como um dos Seis Novos Produtos Petroquímicos em 1998 nos E. U. e considerado como uma alternativa ao PET. O desempenho e potencial comercial superiores do PTT são reconhecidos desde 50 anos atrás. É muito difícil produzir PTT em uma escala industrial em virtude da dificuldade e alto custo da produção de 1,3-propa- nodiol. Atualmente, apenas a DuPont e a Shell podem sintetizar 1,3-propa-nodiol para a produção de PTT em larga escala, empregando oxano ou pro-peno como matérias-primas. As desvantagens do método químico incluem, por exemplo, mais subprodutos, pobre seletividade, alta temperatura e pressão requeridas para operação, investimento excessivo em equipamento, matéria-prima não renovável e inflamável, explosiva ou extrema toxicidade do oxano e acroleína, um intermediário de outra via sintética. A produção de 1,3-propanodiol através de fermentação tem se tornado o foco de atenção em anos recentes em virtude de sua alta seletividade e condições de operação suaves. Agora, as principais vias da produção de 1,3-propanodiol a partir de glicerol por meio de fermentação incluem: (1) conversão de glicerol em 1,3-propanodiol através de fermentação sob condição anaeróbica usando Enterobactérias (USP5254467, EP0373230 A1). (2) produção de 1,3-propanodiol através de fermentação sob condição anaeróbica usando bactérias anaeróbicas, tal como Klebsiella (Ru-ch et al. Regulation of glycerol catabolism in Klebsiella aerogenes. J Bacteri-ol. 1974, 119(1): 50-56; Streekstra et al. Overflow metabolism during anaeric growth of Klebsiella pneumoniae NCTC418 on glycerol and dihydroxyaceto-ne in chemostat culture. Arch Microbiol. 1987, 147: 268-275; Zeng et al. Pathway analysis of glycerol fermentation by Klebsiella pneumoniae: Regulation of reducing equivalent balance and product formation. Enzyme Microbiol Te-chnol. 1993, 15: 770-779). (3) produção de 1,3-propanodiol através de fermentação sob condição microaeróbica usando Klebsiella (Wang Jian-feng et al, Study on microaerobic conversion of glycerol to 1,3-propanediol by Klebsielle pneumoniae. Modem Cheimcal Industry, 2001, 21 (5): 28-31. Xiu Zhi-long et al, A method of production of 1,3-propanediol by fermentation using microbes under microaerobic condition, Publicação de Patente Chinesa: CN1348007). (4) produção de 1,3-propanodiol e 2,3-butanodiol através de fermentação sob condição anaeróbica usando Klebsiella (Biebl et al. Fermentation of glycerol to 1,3-propanediol and 2,3-butanediol. Appl Microbi- ol Biotechnol, 1998, 50: 24-29).
As matérias-primas usadas nas vias acima são todas do glicerol reagente ou do caldo de fermentação contendo glicerol. Até agora, não há relato sobre a produção de 1,3-propanodiol através de fermentação de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. Xiu Zhi-long et al (Xiu Zhi-long et al, A linked method of production of biodiesel and 1,3-propanediol, Publicação de Patente Chinesa Ne: CN1648207A) propuseram que o glicerol podería ser isolado através de filtração de subprodutos da produção de biodiesel através de membrana e usado para produzir 1,3-propanodiol através de fermentação, mas esse método é difícil de realizar em virtude do custo do filtro com membrana e das dificuldades de limpeza e regeneração das membranas. Além disso, é muito difícil realizar ambos os processos simultaneamente, especialmente produção em larga escala. Sumário da Invenção A presente invenção proporciona um método de produção de 1.3- propanodiol através de uso direto de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, poupando os gastos com isolamento e purificação de glicerol e reduzindo o custo eficazmente. O método é útil na produção integrada de biodiesel e 1,3-propanodiol. A presente invenção proporciona um método de produção de 1.3- propanodiol diretamente usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, no qual o glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel, é ainda convertido em 1,3-propanodiol e, portanto, os gastos j com isolamento e purificação de glicerol são poupados e o custo de produção é reduzido eficazmente. O método pode ser usado na produção integrada de biodiesel e 1,3-propanodiol, no qual biodiesel e 1,3-propanodiol são feitos a partir de matérias-primas baratas. A utilização de matérias-primas e glicerol é aumentada e os custos de produção são reduzidos. A presente invenção proporciona um método de produção de 1.3- propanodiol usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel diretamente. Usando o método da presente invenção, o glicerol bruto, sem qualquer outro tratamento, pode ser usado diretamente para produzir 1.3- propanodiol. O glicerol bruto é o subproduto da produção de biodiesel com o método químico, método biológico ou método supercrítico.
Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, um método de produção de 1,3-propanodiol é proporcionado, caracterizado pelo fato de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, ser usado como substrato. O método compreende as etapas de: (a) inoculação de uma cepa bacteriana que produz 1,3-propanodiol em um meio de cultura contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, (b) adição da cultura precursora ao meio de fermentação contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel e fermentação e (c) isolamento e purificação de 1,3-propanodiol. A Descrição da Fiaura A Figura 1 ilustra o esquema da produção de biodiesel a partir de óleos vegetais e gorduras animais através de transesterificação.
Descrição detalhada da invenção A presente invenção proporciona um método de produção de 1.3- propanodiol usando glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, diretamente. De acordo com o método da presente invenção, o glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, pode ser diretamente usado para produzir 1,3-propanodiol sem qualquer outro tratamento. O glicerol bruto pode ser o subproduto da produção de biodiesel usando o método químico, método biológico ou método supercrítico.
Em uma modalidade, a presente invenção proporciona um método de produção de 1,3-propanodiol caracterizado pelo fato de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, ser usado como substrato, o método compreendendo as etapas de: (a) inoculação de uma cepa bacteria-na que produz 1,3-propanodiol em um meio de cultura contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, (b) adição da cultura precursora ao meio de fermentação contendo glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel e fermentação e (c) isolamento e purificação de 1,3-propanodiol.
Em uma modalidade, glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, é o glicerol bruto, um subproduto produzido durante a produção de biodiesel.
Em uma modalidade, a cepa que produz 1,3-propanodiol pode ser selecionada do grupo consistindo em Klebsiella pneumoniae, Clostridium butyricum e Clostridium pasteurianum.
Em uma modalidade, o glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, sem qualquer outro tratamento, é diretamente usado como o substrato durante fermentação alimentada em batelada.
Em uma modalidade, a cepa bacteriana que produz 1,3-propa-nodiol é cultivada a 30Ό a 37Ό durante 16 a 20 ho ras.
Em uma modalidade, o glicerol contido no meio de fermentação é glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, em uma concentração de 10 a 30 g/L.
Em uma modalidade, o pH na etapa (b) durante a fermentação é mantido em uma faixa de 6,8 a 8,0, de preferência em soluções alcalinas ou amônia de 3 a 4M.
Em uma modalidade, a fermentação na etapa (b) é realizada a 30Ό a 37Ό, sob condições anaeróbicas ou aeróbicas .
Em uma modalidade, a concentração de glicerol no caldo de fermentação é mantida a 10 a 40 g/L através de alimentação de glicerol bruto ou uma mistura do glicerol bruto e glicose na etapa (b), preferencial mente a proporção de concentração de glicerol para glicose na mistura é de 5 -10:1.
Em uma modalidade, 1,3-propanodiol é isolado e purificado através de dessalinização, destilação e retificação a vácuo.
Em uma modalidade, outros subprodutos, tais como 2,3-butano-diol, ácido láctico, ácido acético, etanol ou ácido succínico são obtidos.
Em uma modalidade preferida, a presente invenção proporciona um método de produção de 1,3-propanodiol diretamente usando glicerol bruto, um subproduto durante a fermentação de produção de biodiesel, caracterizado pelo fato de o glicerol bruto ser diretamente usado como substrato de fermentação para produção de 1,3-propanodiol através de fermentação e como o substrato de alimentação durante fermentação alimentada em bate-lada, compreendendo as seguintes etapas: (a) inoculação de uma cepa bacteriana que produz 1,3-propano-diol selecionada do grupo consistindo em Klebsiella pneumoniae, Clostrídi-um butyrícum and Clostridium pasteurianum no meio de cultura contendo glicerol bruto e cultura, de preferência a 30°C a 37°C, durante 16 horas a 20 horas; (b) adição da cultura precursora a um meio de fermentação contendo glicerol bruto e fermentação, de preferência a 30°C a 37°C, sob condições anaeróbicas ou aeróbicas; durante uma fermentação alimentada em batelada, alimentação de glicerol bruto ou uma mistura do glicerol bruto e glicose (a proporção de concentração de glicerol para glicose é de 5 -10:1) e manutenção da concentração do glicerol no caldo de fermentação em uma faixa de 10 a 40 g/L; e controle do pH em uma faixa de 6,8 a 8,0, de preferência com soluções alcalinas ou amônia de 3 a 4M; (c) após fermentação, isolamento e purificação de 1,3-propanodiol através de dessalinização, destilação e retificação a vácuo e, ao mesmo tempo, recuperação de outros subprodutos, tais como 2,3-butilenoglicol, ácido láctico, ácido acético, etanol ou ácido succínico. O substrato na fermentação acima para produção de 1,3-propanodiol é glicerol bruto, um subproduto produzido na produção de biodi-esel, usando o método químico, método biológico ou método supercrítico.
Na presente invenção, o glicerol bruto é usado diretamente sem outro temperatura. Uma parte de tal glicerol bruto é usada como o substrato de fermentação e a outra é usada como o substrato de alimentação durante a fermentação alimentada em bateiada. O método de acordo com a presente invenção é útil na produção integrada de biodiesel e 1,3-propanodiol.
As vantagens do método de acordo com a presente invenção repousam no fato de que o 1,3-propanodiol é produzido através de glicerol bruto, um subproduto na produção de biodiesel e outros produtos químicos amplamente usados, tais como 2,3-butanodiol, ácido láctico, ácido acético, etanol ou ácido succínico, são gerados como co-produtos durante a fermentação. De acordo com o método da presente invenção, os custos para purificação do glicerol são poupados e os custos de produção de 1,3-propanodiol são reduzidos eficazmente. Se o método é usado na produção integrada de biodiesel e 1,3-propanodiol, a eficácia de utilização das matérias-primas e a eficácia de produção de biodiesel serão aperfeiçoadas e os custos de produção serão reduzidos grandemente.
Definições O termo "biodiesel", conforme usado aqui, se refere a uma fonte de energia renovável a qual é feita a partir de óleos vegetais, gorduras animais e óleos residuais. O termo "glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel", conforme usado aqui, se refere ao glicerol não purificado, um subproduto obtido durante a produção de biodiesel.
Exemplos A presente invenção será ainda ilustrada por meio dos exemplos a seguir. Nos exemplos a seguir, o glicerol é glicerol bruto, um subproduto produzido durante a produção de biodiesel. O extrato de levedo foi adquirido da Wenzhou Jinju Condiment Company. K2HP04 foi adquirido da Changsha Yutai Industry Company. KH2P04 foi adquirido da Changsha Gaosheng Techniqure Chemical Company. MgS04 foi adquirido da Tianjin Changhe Chemical Company. (NH4)2S04 foi adquirido da Sinopec Baling Branch Company. Antiespumante foi adquirido da Chmical Plant of Zhejiang University. Glicose foi adquirida da Shijiazhuang Huaying UnionGlucose Company. Outros reagentes foram adquiridos da VAS Chemical Company (China). Exemplo 1: (1) Substrato para fermentação e alimentação durante fermentação alimentada em batelada: o glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel. (2) Cepa: Klebsiella pneumoniae (ACCC10082), adquirida do Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences. ____________(3) Meio:_______________________________________________ Composições do Meio de Meio de fer- Solução de elementos meio_____________cultura (/I) mentação (/I) vestigiais (mg/l)______ Glicerol 20 g 10-30g ZnCI2 70 K2HP04-3H20 4,45 g 2,225 g MnCI2-4H20 100 (NH4)2S04 2,0 g 2,0 g H3B03 60 KH2P04 1,3 g 0,65 g CoCI2-6H20 200 MgS04-7H20 0,2 g 0,2 g NiCI2-6H20 25 Extrato de levedo 1,0 g 1,5 g NiCI2-H20 27,64 Solução de ele- 2 ml 2 ml Na2Mo04-2H20 35 mentos vestigiais CaC03 2,0 g CuCI2-H20 20 Anti-espumante 0,1 ml CuS04-5H20 29,28 ____________________________________________HCI (37%) 0,9 ml (3) Cultura A. Cultura precursora: Klebsietla pneumoniae foi inoculada no meio de cultura contendo 20 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel (frasco de 500 ml com 100 ml de solução) e incubada a 30°C e 150 rpm durante 20h sob condição aeróbica. B. Fermentação: Um fermentador de 5 L (Biostat B, Alemanha) com um volume de trabalho de 4 L foi usado para fermentação a 37°C. KOH foi usado para manter um pH de 6,8. A cultura precursora foi inoculadas ao meio de fermentação contendo 30 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. Durante a fermentação alimentada em batelada, glicose e glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, foram alimentados, em que a proporção de concentração de glicerol para glicose era de 8:1 e a taxa de alimentação foi controlada de forma a manter a concentração de glicerol no caldo de fermentação a 30 g/L. A fermentação foi realizada sob condição anaeróbica com 0,2 wm de nitrogênio aerados. (4) Resultados Após fermentação, a concentração de 1,3-propanodiol no caldo de fermentação era de 44 g/l. O rendimento molar de 1,3-propanodiol é de 0,45 e a produtividade era de 0,8 g/l/h. (Os métodos de medição dos produtos da fermentação foram descritos em Liu, Dehua et al, Substrate inhibition in fermentation of 1,3- propanediol and countermeasures to it, Modem Chemical Industry, 2002 (7): 34-38).
Exemplo 2: (1) Substrato para fermentação e alimentação durante fermentação alimentada em batelada: o glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel. (2) As cepas e os meios eram os mesmos conforme aqueles no Exemplo 1. (3) Cultura A. Cultura precursora: Klebsiella pneumoniae foi inoculada no meio de cultura contendo 20 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel (frasco de 500 ml com 100 ml de solução) e incubada a 30°C e 150 rpm durante 16 horas sob condição aeróbica. B. Fermentação: Um fermentador de 5 L com um volume de trabalho de 4 L foi usado para fermentação a 37°C. KOH foi usado para manter um pH de 8,0. A cultura precursora foi inoculadas ao meio de fermentação contendo 30 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. Durante a fermentação alimentada em batelada, glicose e glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, foram alimentados, em que a proporção de concentração de glicerol para glicose era de 10:1 e a taxa de alimentação foi controlada de forma a manter a concentração de glicerol no caldo de fermentação a 30 g/L. Durante as primeiras 32 horas da fermentação, a fermentação foi realizada sob condição anaeróbica com 0,2 wm de nitrogênio aerados. Após 32 horas, a fermentação foi realizada sob condição aeróbica com 0,2 wm de ar aerados. (4) Resultados Após fermentação, a concentração de 1,3-propanodiol no caldo de fermentação era de 64 g/l. O rendimento molar de 1,3-propanodiol é de 0,51 e a produtividade era de 0,95 g/l/h.
Exemplo 3: {1) Substrato para fermentação e alimentação durante fermentação alimentada em batelada: o glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel. (2) As cepas e os meios eram os mesmos conforme aqueles no Exemplo 1. (3) Cultura A. Cultura precursora: Klebsiella pneumoniae foi inoculada no meio de cultura contendo 20 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel (frasco de 500 ml com 100 ml de solução) e incubada a 30°C e 150 rpm durante 16 horas sob condição aeróbica. B. Fermentação: Um fermentador de 50 L (Biostat B, Alemanha) com um voiume de trabalho de 40 L foi usado para fermentação a 37°C. KOH foi usado para manter um pH de 7,0. A cultura precursora foi inocula-das ao meio de fermentação contendo 10 g/L de glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. Durante a fermentação alimentada em batelada, glicose e glicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, foram alimentados, em que a proporção de concentração de glicerol para glicose era de 10:1 e a taxa de alimentação foi controlada de forma a manter a concentração de glicerol no caldo de fermentação a 10 g/L nas primeiras 10-16 horas e a 30 g/L após 16 horas. Durante a fermentação, ar a 0,5 wm foi ae-rado. (4) Resultados Após fermentação, a concentração de 1,3-propanodiol no caldo de fermentação era de 67 g/l. O rendimento molar de 1,3-propanodiol é de 0,59 e a produtividade era de 1 g/l/h.
Exemplo 4: (1) Substrato para fermentação e alimentação durante fermentação alimentada em batelada: o glicerol bruto, um subproduto durante a produção de biodiesel. (2) As cepas e os meios eram os mesmos conforme aqueles no Exemplo 1. (3) Cultura A. Cultura precursora: Klebsiella pneumoniae foi inoculada no meio de cultura contendo 20 g/L de gíicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel (frasco de 500 ml com 100 ml de solução) e incubada a 30°C e 150 rpm durante 16 horas sob condição aeróbica. B. Fermentação: Um fermentador de 500 L com um volume de trabalho de 350 L foi usado para fermentação a 37°C. KOH foi usado para manter um pH de 7,0. A cultura precursora foi inoculadas ao meio de fermentação contendo 20 g/L de gíicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel. Durante a fermentação alimentada em batelada, glicose e gíicerol bruto, um subproduto da produção de biodiesel, foram alimentados, em que a proporção de concentração de gíicerol para glicose era de 10:1 e a taxa de alimentação foi controlada de forma a manter a concentração de gíicerol no caldo de fermentação a 10 g/L nas primeiras 10 a 16 horas e a 30 g/L após 16 horas. Durante a fermentação, ara 0,5 vvm foi aerado. (4) Resultados Após fermentação, a concentração de 1,3-propanodiol no caldo de fermentação era de 63,2 g/l. O rendimento molar de 1,3-propanodiol é de 0,60 e a produtividade era de 1,1 g/l/h.
REIVINDICAÇÕES
Claims (12)
1. Método de produção de 1,3-propanodiol usando glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (a) inoculação de uma cepa bacteriana que produz 1,3-propanodiol em um meio de cultura precursora contendo glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel, em que a cepa bacteriana que produz 1,3-propanodiol é Klebsiella pneumoniae, (b) adição da cultura precursora ao meio de fermentação contendo glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel e fermentação sob condição aeróbica a 30 °C a 37 Ό, uma mistura do glicerol bruto e glicose sendo alimentada e a concentração do glicerol no caldo de fermentação sendo mantida a 10 a 40 g/L, em que a proporção de concentração de glicerol para glicose na mistura é de 5-10:1, e (c) isolamento e purificação de 1,3-propanodiol.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa (a), a cepa bacteriana é cultivada a 30Ό a 37Ό durante 16 a 20 horas.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de fermentação na etapa (b) contém 10 a 30 g/L de glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pH durante a fermentação na etapa (b) é mantido em uma faixa de 6,8 a 8,0.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pH é mantido através de uso de 3 a 4M de solução alcalina ou amônia.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o 1,3-propanodiol é isolado e purificado através de dessalinização, destilação e retificação a vácuo.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os co-produtos 2,3-butanodiol, ácido lác- tico, ácido acético, etanol ou ácido succínico são produzidos.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o glicerol bruto, que é um subproduto produzido na produção de biodiesel, sem qualquer outro tratamento é alimentado como um substrato de alimentação durante fermentação em ba-telada alimentada.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o substrato glicerol bruto para produção através de fermentação de 1,3-propanodiol é glicerol bruto, o qual é um subproduto produzido em produção de biodiesel com o método químico, método biológico ou método supercrítico, o qual não foi ainda tratado.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel, é usado como substrato para a produção através de fermentação de 1,3-propanodiol compreendendo as etapas de: (a) inoculação de uma cepa de Klebsiella pneumoniae no meio de cultura contendo glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel e incubação a 30Ό a 37Ό durante 16 a 20 ho ras, (b) adição da cultura precursora a um meio de fermentação contendo glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodiesel, e incubação a 30Ό a 37Ό para fermentação aeróbica, em que uma mistura do glicerol bruto e glicose é alimentada e a concentração de glicerol no caldo de fermentação é mantida a 10-40 g/L, em que a proporção de concentração de glicerol para glicose na mistura é de 5-10:1 e soluções alcalinas ou amônia de 3 a 4M são usadas para manter o pH em uma faixa de 6,8 a 8,0, (c) após fermentação, isolamento e purificação de 1,3-propanodiol através de dessalinização, destilação e retificação a vácuo e, de preferência, obtenção de outros subprodutos, tais como 2,3-butilenoglicol, ácido láctico, ácido acético, etanol ou ácido succínico.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodi- esel, é alimentado como um substrato de alimentação durante a fermentação em batelada alimentada.
12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o substrato de fermentação para produção de 1,3-propanodiol é glicerol bruto, que é um subproduto da produção de biodi-esel, com o método químico, método biológico ou método supercrítico.
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