液以2v%_10v%的接种量接种到所述发酵培养基中，在温度30-40°C，转速150-300 rpm，通气量0.1-1.0vvm, pH为6.0-8.0的条件下进行发酵产 2，3-丁二醇。
[0017]本发明方法中2，3- 丁二醇发酵可以采用批次发酵或者批式流加发酵。当残糖浓度到10-20g/L时开始补加微藻水解液，发酵48-96 h结束。其中流加的微藻水解液为微藻多次培养的藻液，经静置沉淀后排出上清液，得到的藻泥利用蜗牛酶和稀酸组合水解后得到可发酵糖液。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1、通过对微藻培养过程中氮含量的分段控制，有助于微藻细胞的增殖和淀粉积累，可获得高淀粉含量的藻细胞；通过蜗牛酶组合稀酸水解过程，可以显著提高水解液中可发酵糖含量，从而有助于提高最终发酵产物浓度。本发明解决了利用微藻为底物生产2，3-BD0产率低、成本高的问题。
[0019]2、微藻培养时，在起始阶段通入低含量CO2，控制光暗比为10:14-14:10，培养到对数生长期停止；静置沉降后排出上清液，然后提高CO2含量和PH值并提高光暗比为18:6-24: 0，培养至稳定期。通过上述培养，有助于加速微藻对环境的适应性和快速增殖，有助于提高藻细胞的淀粉含量。
[0020]3、本发明所用原料不存在与人争粮、与粮争地等问题，能够有效减低生物转化生产2，3- 丁二醇的成本；直接采用藻泥带渣发酵，省去微藻离心和干燥过程，节能能耗，同时还能充分利用微藻中的蛋白质作为2，3-丁二醇发酵N源。本发明工艺为微藻下游产业开辟了一种新途径。
【具体实施方式】
[0021]本发明利用含淀粉微藻为原料生产2，3- 丁二醇的方法，首先将微藻种子液接入富含N元素的微藻培养基中，培养到对数生长期停止，使微藻快速增殖；静置沉降后排出上清液，添加含微量N元素的微藻培养基继续培养，有助于微藻胞内淀粉的稳定积累，培养至稳定期获得含淀粉的藻液。在上述培养好的藻液中，加入蜗牛酶进行破壁处理，随后按照最终水解体系中酸浓度为0.5wt%-5.0wt%加入无机强酸，升温至100-150°C进行水解，获得微藻水解液。最后以得到的微藻水解液作为碳源制备发酵培养基，剩余部分作为后续发酵的流加液，采用克雷伯氏菌发酵生产2，3- 丁二醇。
[0022]本发明中微藻培养反应器为通气搅拌式封闭反应器，带有可控光照系统，可以通入二氧化碳气体，并设置二氧化碳和溶解氧的测定装置，根据需要调整通气量，以获得良好的培养效果。搅拌桨具有可收缩性，当微藻沉淀时收起搅拌桨，不影响沉降效果。微藻培养反应器能精确控制PH和搅拌转数，保证微藻培养和2，3- 丁二醇发酵过程的稳定。
[0023]本发明中pH控制酸中和剂为HCl、H2S04、HNO3等常用的无机酸，碱中和剂为NaOH、NaHCO3, Κ0Η、Ca (OH) 2、氨水等常用的无机碱。
[0024]下面结合实施例对本发明方案作进一步说明。本发明中，wt%为质量分数，v%为体积分数。
[0025]实施例1
微藻培养基的制备:采用BGll培养基(以每升计)=NaNO3 1.5g，K2HPO4.3H20 0.04g,MgSO4.7H20 0.075g, CaCl2.2H20 0.036g，柠檬酸 0.006g，柠檬酸铁铵 0.006g, EDTA 0.001g, NaCO3 0.02g, A5+Co 溶液 I mL。其中 A5+Co 溶液的配方为=H3BO3 2.86g, MnCl2.H2O
1.81g, ZnSO4.7H20 0.222g, CuSO4.5H20 0.079 g, Na2MoO4.2H20 0.390 g, Co (NO3)2.6H20
0.049 go
[0026]微藻种子液的制备:将小球藻{Chlorella vulgaris)种子接入上述微藻培养基，在温度30°C，通气量0.25vvm，CO2含量为lv%，搅拌转速100rpm，pH为7.0，光暗比10:14的条件下培养至对数生长期。
[0027](I)微藻培养:将微藻种子液按照接种量5v%接入富含N元素的微藻培养基中，富含N元素是指在培养基中按照2.5 g/L加入NaNO3,培养到对数生长期停止；静置沉降后排出上清液，转入含微量N元素的培养基继续培养，含微量N元素是指在培养基中按照0.05g/L加入NaNO3,培养至稳定期。上述微藻培养是在温度30°C，通气量0.25vvm, CO2含量为lv%，搅拌转速100 rpm，pH为7.0，光暗比10:14的条件下培养至稳定期，收获藻液，其中淀粉含量达48%。淀粉含量检测方法:取两份10 mL(V)藻液，离心去离子水洗2次，加入10 mL去离子水重悬。其中一份80°C烘干至恒重得到藻干重W，另一份600 W超声破碎，超声时间I S，间歇时间2 S，超声60次，得到完全破碎的藻液。调节pH到6.5，分别加入0.20 U ILiquozyme Supra 85_95°C保温液化 I h ;调节pH到 4.5,分别加入0.4 P I Dextrozyme DX60°C保温液化10h，水解完全后离心弃沉淀，上清液定容100 mL，检测水解液中葡萄糖含量C。以去离子水加等量酶水解为对照。淀粉含量(g/g)=C(g/L) XV(L) X0.9/ff(g)。
[0028](2)藻液处理:在步骤(I)的藻液中，按照20 mg蜗牛酶/g藻液加入蜗牛酶进行破壁处理，控制破壁处理的pH 6.0，温度为40°C ;随后按照最终水解体系中酸浓度为2.5wt%加入硫酸，升温至115°C进行水解，保温10-60min，获得微藻水解液。水解处理后，水解液中的糖浓度约为75g/L。
[0029](3)发酵培养:以微藻水解液为碳源制备发酵培养基，米用克雷伯氏菌发酵生产2，3-丁二醇。
[0030]以步骤(2)制备的微藻水解液为碳源制备发酵培养基，并加入以下物质:氮源(NH4)2HPO4 3.3 g/L, (NH4)2SO4 6.6 g/L ;无机盐 K2HPO4.3Η20 13.7 g/L, KH2PO4 2.0 g/L ;微量元素 MgSO4.7H20 0.25 g/L, FeSO4.7H20 0.05 g/L, ZnSO4.7H20 0.002 g/L, MnSO4.H2O
0.0Olg/L, CaCl2 0.01 g/L, EDTA0.05 g/L，pH 控制在 7.0，初始糖浓度 75 g/L。
[0031]以克雷伯氏菌为发酵菌种制备2，3-丁二醇，发酵菌种子液的制备方法如下:取活化的克雷伯氏杆菌，由中国工业微生物菌种保藏管理中心提供的，编号为克雷伯氏菌CICC10011。接种到含葡萄糖20g/L，酵母浸膏3g/L，蛋白胨8g/L，氯化钠5g/L的培养基中，在温度37°C，转速200rpm，pH为7.0条件下培养12h，细胞干重3.0 g/L左右。
[0032]将上述克雷伯氏菌种子液以5v%的接种量接种到发酵培养基中，在温度35V’转速150 rpm，通气量0.25vvm, pH7.0的条件下进行发酵产2，3- 丁二醇。发酵16 h后残糖浓度低于20 g/L，流加微藻水解液使发酵体系糖浓度为200g/L，发酵共进行48 h，发酵液中2，3- 丁二醇和乙偶姻最终浓度之和为70.21 g/L。
[0033]实施例2
处理工艺和操作条件同实施例1，不同之处在于:(1)微藻采用莱茵衣藻{Chlamydomonas reinhardtii)，微藻培养基采用TAP培养基；(2) N源为NH4Cl,富含N培养时加入量为3g/L，含微量N培养时加入量为0.02g/L ; (3)按照30mg蜗牛酶/g藻液加入蜗牛酶进行破壁处理，控制破壁处理的PH 8.0，温度为30°C。
[0034]微藻培养结束后，收获藻液，其中淀粉含量达47%。水解处理后，水解液中的糖浓度约72g/L。发酵14h残糖低于20g/L，流加微藻水解液使发酵体系的糖浓度为200g/L，发酵共进行48 h，发酵液中2，3-丁二醇和乙偶姻最终浓度之和为68.9 g/L。
[0035]TAP 培养基配方为(以每升计):H2NC (CH2OH)3 2.42 g，TAP 盐 25 mL (NH4Cl 15 g/L, MgSO4.7H20 4 g/L, CaCl.2H20 2 g/L)，磷酸溶液 I mL (K2HPO4 28.8 g/100 mL, KH2PO414.4 g/100 mL)，微量元素 ImL