[發明專利]木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液生產乙醇的方法

有效

• 申請號: 201110220479.6
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102277390A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 楊秀山
• 申請（專利權）人: 楊秀山
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12R1/865
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 瞿衛軍;王加嶺

技術領域

本發明涉及生物發酵領域，具體地，涉及Saccharomyce?cerevisiae?Y5在木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液生產乙醇中的應用。?

背景技術

木質纖維素是自然界廣泛存在且廉價的可再生資源，其主要成分纖維素、半纖維素是潛在的燃料乙醇的生產原料。木質纖維素材料中纖維素，半纖維素和木質素三者連接緊密，將纖維素包裹在中間。要利用木質纖維素材料進行乙醇發酵，必須先通過一定的預處理方式，打破這三者之間的緊密結構，去掉木質素，暴露出纖維素與酶結合的位點。雖然利用木質纖維素生產燃料乙醇的技術路線已具有可行性，但存在工藝復雜、生產耗能等局限，阻礙了規模化生產。?

蒸汽爆破預處理法是近幾年來發展起來的一種高效，低成本的木質纖維素分離技術，它能打破木質素和半纖維素對纖維素的保護作用，有效的實現木質纖維素組分分離，并且對環境無污染，能減少化學藥品用量，耗能較低，糖回收率高。但是通過蒸汽爆破預處理后的水解物中除了可發酵糖外，還存在著弱酸(乙酸為主)，糠醛及5-HMF和酚類等，這些物質對纖維素酶或對酵母發酵產生強烈的抑制作用。因此，對蒸汽爆破處理的材料發酵前進行脫毒，包括水洗、物理、化學和生物脫毒等就顯得尤為重要。然而上述水洗、物理和化學脫毒方式消耗了水資源，增加了設備投資成本和工藝的復雜性。而生物脫毒方法，例如Yanling?Yu利用構巢曲霉(FLZ10)對玉米秸稈蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液進行生物脫毒處理，隨后用釀酒酵母進行同步糖化發酵，最后乙醇濃度達到34g/L(Yanling?Yu，et?al.Onsite?bio-detoxification?of?steam-exploded?corn?stover?for?cellulosic?ethanol??production.Bioresource?Technology，2011，102(8)：5123-5128)，乙醇滴度并未達到工業生產的基準濃度(5％，體積比)，并且該方法同樣需要增加培養構巢曲霉(FLZ10)的設備投資、增加培養該真菌所用培養基化學試劑及能量的消耗、增加了整體系統的復雜性。因此，迫切需要一種木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液生產乙醇的方法。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種釀酒酵母菌Saccharomyces?cerevisiaeY5在木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液發酵生產乙醇中的應用。?

本發明的另一目的在于提供一種木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液生產乙醇的方法。?

釀酒酵母菌Y5已于2008年9月4日保藏在中國微生物菌株保藏管理委員會普通微生物中心，地址北京市朝陽區大屯路中科院微生物研究所，郵編100101，其分類命名為Saccharomyces?cerevisiae?Y5保藏號為CGMCC?No.2660的釀酒酵母菌。該菌株已在CN?101358175B中公開。?

本發明提供了Saccharomyces?cerevisiaeY5在木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液發酵生產乙醇中的應用。?

本發明提供一種木質纖維素蒸汽爆破預處理未脫毒酶解液發酵生產乙醇的方法，是將Saccharomyces?cerevisiaeY5接種于含有木質纖維素蒸汽爆破處理未脫毒酶解液(纖維素酶和β-葡萄糖苷酶酶解)的發酵培養基中，進行發酵培養。?

本發明的發酵培養條件為為25～35℃，80～150r/min，培養12～60小時。?

本發明提供的上述方法可以在發酵培養基中添加氮源。?

發酵培養基中Saccharomyces?cerevisiaeY5的接種量為0.5g/L～1.0g/L。?

本發明所述木質纖維素優選為玉米秸稈。?

本發明所述的氮源優選為玉米漿(CSL)。?

本發明添加玉米漿的終濃度為0～40mL/L。?

本發明所述的玉米漿，其固形物含量為10％。?