[發明專利]一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法

在審

• 申請號: 201810328434.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110373434A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 鮑杰;韓昫身;張建
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12P7/56
• 分類號: C12P7/56;C12R1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，其具體步驟如下：

(1)將木質纖維素原料粗切、除砂石及粉碎，調節固體含量并接種乳酸菌，以木質纖維素物料所含的水溶性糖為底物進行乳酸固態發酵；(2)將步驟(1)得到的固態發酵后的木質纖維素物料進行干酸預處理；(3)將步驟(2)得到的預處理后物料進行固態生物脫毒；(4)將步驟(3)得到的預處理和脫毒后的木質纖維素物料進行酶促糖化和厭氧發酵生產乳酸。

2.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(1)中，木質纖維素原料選自玉米秸稈、麥稈、稻草、葵花稈、玉米芯等含有水溶性糖的生物質原料中一種或幾種混合物。

3.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(1)中，水溶性糖指的是葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖及這些糖聚合的寡糖如蔗糖、麥芽糖、菊糖，或者由他們組成的水溶性的聚糖。

4.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(1)中，乳酸固態發酵的固體含量為30％-80％，以避免后續預處理過程產生廢水。

5.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(1)中，接入的乳酸發酵菌種為可以利用水溶性糖發酵生產乳酸的乳酸菌如Pediococcus acidilactici TY112(生產L-乳酸)或者Pediococcus acidilacticiZP26(生產D-乳酸)或者Pediococcus acidilactici DQ2(生產非光學純乳酸)或其他細菌，真菌中的一種或幾種混合菌種。

6.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(2)中，預處理方法為采用蒸汽直接加熱且預處理后無游離廢水產生的干法預處理，固體木質纖維素物料含量為30％-80％，如干酸預處理和汽爆預處理。

7.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(3)中，生物脫毒過程以固態發酵的形式進行，無廢水產生，且步驟(1)產生的乳酸在此過程基本無降解，所用菌種如Amorphotheca resinae ZN1。

8.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(4)中，采用同步或分步糖化與(共)發酵的手段進行乳酸發酵，同步糖化與(共)發酵指的是酶促糖化與乳酸發酵過程在醪液同時進行；而分步糖化發酵指的是在糖化結束后進行固液分離除去殘渣，利用上清液進行乳酸發酵。

9.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，在所述的步驟(4)中，接入的乳酸發酵菌種為可以利用木質纖維素水解得到的糖發酵生產乳酸的乳酸菌如Pediococcus acidilactici ZY271(生產L-乳酸)或者Pediococcusacidilactici ZY015(生產D-乳酸)或者Pediococcus acidilactici DQ2(生產非光學純乳酸)或其他細菌，真菌中的一種或幾種混合菌種。此處選擇的發酵菌株可以與固態發酵的發酵菌株相同，也可以不同，但若以生產光學純乳酸為目的，前后生產的乳酸旋光性必須一致。

10.根據權利要求1所述的一種發酵原料中水溶性糖提高纖維素乳酸產量的方法，其特征在于，所述的乳酸若光學純度達到99％以上，為L-或D-乳酸中的一種，可以作為聚乳酸合成單體使用；若為非光學純乳酸，也可作為飼料等用途使用。