[發明專利]固體發酵后的甜高粱莖稈渣用酶水解法制取燃料乙醇的方法

無效

• 申請號: 200610047709.2
• 申請日: 2006-09-08
• 公開（公告）號: CN101139533A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 王孟杰
• 申請（專利權）人: 王孟杰
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C12P7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物質的生物發酵工藝，具體的說是以固體發酵后的甜高粱莖稈渣用酶水解法制取燃料乙醇。

背景技術

我國由于陳化糧的供應已不能滿足燃料乙醇生產的需要，開發利用生物質原料，使燃料乙醇生產原料多樣化，這是今后發展我國燃料乙醇生產的必由之路。為了解決燃料乙醇原料供應問題，植物纖維水解制取燃料乙醇已成為當今世界最具挑戰性的前沿工程之一。

加拿大IOGEN公司在纖維素燃料乙醇生產技術方面一直處于國際領先地位，2004年該公司以麥秸和木材加工剩余物為原料，采用預處理及酶法水解，建成年產乙醇300-400萬升的示范工廠。

國內方面，2001年，河南天冠集團與山東大學，河南農業大學聯合，確立了利用纖維原料生產燃料乙醇的項目，對菌種，原料預處理方法展開了一系列研究。安徽豐原集團與國內有關大專院校共同研究，開發以農業秸稈為原料生產燃料乙醇的技術，秸稈先經過酸預處理，將五碳糖，六碳糖分別發酵生產乙醇。

從現有的資料看，國內外利用纖維素制取乙醇的工藝流程都要對原料先進行預處理，然后再進行酶水解，增加運行成本，預處理所用的酸如不處理還會對環境造成污染。

發明內容

為解決上述問題，本發明的提供一種酶水解前不需對原料進行預處理的固體發酵后的甜高粱莖稈渣用酶水解法制取燃料乙醇的方法。

包括以下步驟：固體發酵后的甜高梁莖稈渣用酶水解法制取戊糖和己糖液，然后進行戊糖己糖共發酵，生產燃料乙醇；通過粗料培養，分解出高活性的纖維素酶，使纖維素酶的成本大幅度降低。

通過粗料培養，分解出高活性的纖維素酶。

半纖維素水解與纖維素酶解相結合的水解加工工藝。

戊糖和己糖共發酵，提高乙醇的產率。

世界上除了合成方法以外，淀粉，天然的糖液和纖維是生產乙醇的三種原料。而甜高粱則是集這三種原料于一身的高能作物。本發明就是現有的甜高粱莖稈糖汁固體發酵制取燃料乙醇利用的延伸，開辟甜高粱纖維素制取燃料乙醇利用的蹊徑，降低成本，減少環境污染。

具體實施方式：

固體發酵后的甜高粱莖稈渣用酶水解法制取戊糖和己糖液，然后進行戊糖己糖共發酵，生產燃料乙醇。

通過粗料培養，分解出高活性的纖維素酶，使纖維素酶的成本大幅度降低。從植物纖維水解的角度來看，甜高粱莖稈固體發酵殘渣是一種松散的物料，該甜高粱莖稈渣含纖維素39.7％，戊聚糖24.4％，木素22.54％。

實驗結果；

里氏木酶以含16g/L纖維素的甜高粱莖稈渣為碳源制備纖維素酶，瀘紙酶活力，纖維素酶體積生產率和酶得率分別為2.85?FPIU/ml，32.20?FPIU/[L.h]和155.3?FPIU/g纖維素。

以15％甜高粱莖稈渣制得的纖維素酶來水解剩余的85％甜高粱莖稈渣，在底物濃度為20％的條件下，水解48小時，酶水解得率為73％。

上述酶水解液經自馴育的特種酵母16小時發酵后，從最初的還原糖濃度44.80g/L下降到5.10g/L。醪液乙醇濃度達到16.57g/L。還原糖利用率和乙醇得率分別為88.62％和0.42g乙醇/g消耗的糖。