[發明專利]一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法

無效

• 申請號: 201210517002.9
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103060418A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 徐爾尼;巫小丹;徐穎宣
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C12P39/00
• 分類號: C12P39/00;C12P7/10;C12R1/885;C12R1/865;C12R1/74
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

1.一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述方法的過程是：（1）制備稻草發酵培養基；（2）利用綠色木霉與里氏木霉混合發酵稻草，協同分泌木質纖維素降解酶，包括木素過氧化物酶、漆酶和纖維素酶；（3）通過變溫工藝實現稻草秸稈的原位酶解糖化，從而制備出稻草糖化液；（4）再利用SA-PVA-SiO₂共固定化技術將釀酒酵母和熱帶假絲酵母進行混菌共固定化包埋，該共固定化混合酵母菌顆粒能多批次發酵稻草糖化液。

2.?如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的稻草發酵培養基的配方為：稻草粉6?g，麩皮3?g，豆餅粉3?g，玉米粉2?g，KH₂PO_4?0.5?g，CaCl_2?0.3?g，水100?mL。

3.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的混合發酵是指將里氏木霉與綠色木霉以2﹕1的比例按6％接種量接入稻草發酵培養基中，34℃，120?rpm搖床培養4?d，使得纖維素酶達到最大酶活，與此同時微生物所產木質素降解酶可實現對秸稈的初步預處理，而且這種預處理伴隨后續原位酶解的全過程。

4.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的木素過氧化物酶為里氏木霉所分泌。

5.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的漆酶為綠色木霉所分泌。

6.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的纖維素酶為里氏木霉和綠色木霉共同分泌。

7.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的變溫工藝是指里氏木霉與綠色木霉混合發酵4?d后，提高混菌體系溫度至50℃，菌體失活，停止對還原糖的消耗，木質素降解酶系始終伴隨纖維素酶解過程發揮預處理作用，為纖維素的酶解掃清障礙，微生物所產木質纖維素酶在原位實現高效酶解糖化，持續72?h后得到稻草秸稈酶解糖化產物。

8.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的SA-PVA-SiO₂共固定化混合酵母菌顆粒制備方法如下：（1）取濃度為0.1?g/mL的釀酒酵母懸液0.5?mL和濃度為0.1?g/mL?的熱帶假絲酵母懸液0.5?mL與20?mL的包埋劑混合均勻，其中，釀酒酵母懸液中細胞個數達到4.84×10^8?個/mL，熱帶假絲酵母懸液中細胞個數達到3.43×10^8?個/mL，包埋劑含有2％海藻酸鈉、6％聚乙烯醇和1％SiO₂溶液；（2）將混合溶液轉入20?mL注射器中，滴入100?mL的3％CaCl₂和5％H₃BO_3?的溶液中，得到直徑為3～5?mm的共固化小球，4℃條件下過夜處理。

9.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的共固定化混合酵母菌的多批次發酵是指取活化后的共固定化小球20?mL，接種入30?mL稻草糖化液中，28?℃，90?rpm搖床培養4?h后，將發酵醪液傾倒出來，重新換上新鮮稻草糖化液，共固定化混合酵母菌再進行下一個批次的發酵，發酵醪液的乙醇含量為4.97～5.05?g/L，乙醇生產速率可達2.170?g/(L·h)。

10.如權利要求1所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的稻草糖化液中還原糖濃度為22.74?g/L，其中己糖含量占81.71％，戊糖含量占18.29％。

11.如權利要求1或10所述的一種構建混合菌體系發酵稻草秸稈生產乙醇的方法，其特征在于所述的稻草糖化液的制備方法為：用4層紗布過濾權利要求7所述酶解糖化產物，4000?rpm離心25?min，取上清液121℃滅菌30?min。