[發明專利]一種利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法

有效

• 申請號: 201410240486.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105200094B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 沈乃東;熊強;李凡;蘇會波;彭超;武國慶;林鑫;林海龍;袁敬偉;李春玲;劉文信
• 申請（專利權）人: 中糧營養健康研究院有限公司;中糧生化能源(肇東)有限公司;中糧集團有限公司
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P7/10;C12R1/865;C12R1/645;C12R1/84;C12R1/72;C12R1/74;C12R1/18;C12R1/22;C12R1/145;C12R1/77;C12R1/19
• 代理公司: 11250 北京三聚陽光知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙敏<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，包括如下步驟:

1)、將所述木質纖維素原料酶解，得到木質纖維素原料酶解液，并在所述木質纖維素原料酶解液中加入氮源、無機鹽，同時選擇性地加入尿素和/或抑菌劑；

2)、將微生物擴大培養，得到擴大培養液；所述微生物為可以進行C5和C6共同發酵產乙醇的菌株；所述擴大培養步驟為將所述微生物接種至擴大培養基中，通過至少一級擴大培養步驟對所述微生物進行擴大培養；

3)、將所述擴大培養液按5-20％接種至所述木質纖維素原料酶解液中，控制反應溫度25-38℃、pH5.0-7.0進行發酵生產，控制所述發酵過程中進行間歇式供氧，通氣量0.01-0.5mL/L.min，通氣時間10-30min，間隔時間為5-6h,發酵得到發酵液；

4)、分離所述發酵液獲得乙醇。

2.根據權利要求1所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，所述步驟3)中，控制發酵過程中空氣通氣量0.1-0.2mL/L.min。

3.根據權利要求1或2所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，所述木質纖維素原料選自玉米秸稈、玉米芯、硬木、軟木、堅果殼、草、紙、大麥稈、小麥桿、樹葉、棉籽絮、柳枝、燕麥殼中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，所述木質纖維素原料酶解所使用的酶選自纖維素酶、半纖維素酶，淀粉酶、蛋白酶、葡糖淀粉酶、脂肪酶。

5.根據權利要求1或2中任一項所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，所述氮源為黃豆餅粉、玉米餅粉、玉米漿、魚粉或酵母膏中的一種或幾種；所述無機鹽為磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸氫二銨中的一種或幾種。

6.根據權利要求1或2中任一項所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，在所述擴大培養步驟中，通過調節擴大培養過程中的供氧濃度實現對所述微生物的擴大培養。

7.根據權利要求6所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，使用一級擴大培養步驟對所述微生物進行擴大培養，包括如下步驟：

將所述微生物的種子液按照5-20％的接種量接種至含有擴大培養基的一級擴培罐中，控制溫度25-35℃、pH4-6.5、轉速180-220rpm、通氣量0.08-0.5L/L.min，擴大培養6-12h；隨后調整轉速40-100rpm、通氣量0.18-0.5L/L.min，擴大培養至所述微生物濃度達到(0.1-0.5)×10⁹/mL。

8.根據權利要求6所述利用微生物發酵木質纖維素原料產乙醇的方法，其特征在于，使用二級擴大培養步驟對所述微生物進行擴大培養，包括如下步驟：

1)將所述微生物的種子液按照5-20％的接種量接種至含有所述擴大培養基的一級擴培罐中，控制溫度25-35℃、pH4-6.5、轉速180-220rpm、通氣量0.08-0.5L/L.min，進行擴大培養至所述微生物濃度達到(0.1-0.5)×10⁹/mL；

2)將步驟1)中得到的擴培微生物按照5-20％的接種量接種至含有所述擴大培養基的二級擴培罐中，控制溫度25-35℃、pH4-6.5、轉速40-100rpm、通氣量0.18-0.5L/L.min，進行擴大培養至所述微生物濃度達到(0.1-0.5)×10⁹/mL。