[發明專利]玉米秸稈資源生產2,3-丁二醇的清潔技術

有效

• 申請號: 200910012176.8
• 申請日: 2009-06-22
• 公開（公告）號: CN101580855A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 張玉蒼;何連芳
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18;C12R1/22;C12R1/07
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 畢 進

技術領域

本發明屬生物質能領域，具體涉及一種生物酶在玉米秸稈資源生產2，3-丁 二醇中的應用技術。

技術背景

2，3-丁二醇燃料作為可再生能源不會枯竭，并且不會引起溫室效應。微生物 發酵糖可以生產酒精。目前在工業生產中用于發酵產2，3-丁二醇的微生物主要 是細菌-克雷伯氏菌屬(Klebsiella)或芽孢稈菌屬(Bacillus)。包括秸稈在內的 含有糖類物質的生物質都可能作為2，3-丁二醇發酵的原料，大分子物質的利用需 先經過酶的降解。生物2，3-丁二醇作為石油的替代物，其產業鏈還在繼續延伸。 我國有發展纖維素制2，3-丁二醇的有利條件，每年僅農作物秸稈就有2億多噸(干 重)，而我國糧食資源并不豐富，因此將農林廢棄物轉化為2，3-丁二醇燃料，形成產 業化利用，非常適合我國的國情，從能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消 除由焚燒秸稈造成的環境問題。

發明內容

本發明的目的是以造紙工業經堿化后或液化法得到的纖維素為主要原料， 經生物工程技術處理，生產出低成本的生物2，3-丁二醇。

本發明的目的是通過下列技術方案實現的：

第一步、將含有纖維素60～62％的纖維素原料粉碎，備用；

第二步、上述原料分別按2-5％的加酶量加入纖維素復合酶制劑，在PH值 5.5～7，35～45℃酶解3～5天；

第三步、按1～5％的接種量加入產酸克雷伯氏菌屬或芽孢稈菌屬細菌菌液， 在加水比1∶5～7，30～40℃保溫發酵3～5天；

第四步、減壓蒸餾得到2，3-丁二醇，其收率為原料重量的18～22％。

本發明所采用的纖維素原料可以利用造紙工業經堿化后所得，其中含纖維 素60％；也可以利用液化法制得，其中含纖維素62％。

本發明選用農作物玉米秸為原料，以草代糧、變廢為寶，降低了2，3-丁二 醇生產成本；廢液中只有少量的殘留半纖維素、木素和灰分，即使原料水解發 酵不完全，廢液中固液分離容易，還可再利用，因此減少了環境污染。每公斤 秸稈纖維素原料產混合糖液0.5kg，發酵結束減壓蒸餾提取2，3丁二醇 0.18～0.22kg。該2，3-丁二醇的生產具有生產成本低的特點，起到開發資源保護 環境的雙重效果。

具體實施方式

實施例1

造紙工業經堿化后得到的纖維素原料1公斤，按2％的比例加入纖維素酶， 在加水比1∶5，PH值5.5，45℃酶解5天。然后按2％的接種量加入產酸克雷伯 氏菌屬細菌菌液，30℃保溫發酵3天，經過蒸餾得到2，3-丁二醇0.20kg。

實施例2

經堿法蒸煮得到的纖維素原料1公斤，按3％的比例加入纖維素酶，在加水 比1∶5.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接種量加入產酸克雷伯氏菌 屬細菌菌液，36℃保溫發酵3天，經過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.22kg。

實施例3

液化法得到的纖維素原料1公斤，按3％的比例加入纖維素酶，在加水比1∶ 6，PH值6.0，45℃酶解3天。然后按2％的接種量加入芽孢稈菌屬細菌菌液，35℃ 保溫發酵3天，經過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.19kg。

實施例4

液化法得到的纖維素原料1公斤，按4％的比例加入纖維素酶，在加水比1∶ 6.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接種量加入芽孢稈菌屬細菌菌液， 37℃保溫發酵3天，經過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.21kg。