[發明專利]采用木質纖維素制備乙醇的方法

有效

• 申請號: 201810939170.4
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109055439B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 崔球;劉亞君;李濱;馮銀剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12N9/24;C12N9/42;C12N9/26;C12N9/50;C12N9/18;C12N9/88;A23K10/16
• 代理公司: 山東康裕律師事務所 37311
• 代理人: 傅培

針對現有技術中纖維素乙醇制備技術中所存在酶制劑成本高、乙醇產量低的問題，本發明提供了采用木質纖維素制備乙醇的方法。所述方法包括預處理、糖化、酵母菌發酵和乙醇蒸餾等步驟。本發明采用基于產纖維小體細菌的纖維素酶制劑實現木質纖維素的糖化，與依賴于游離酶制劑的現有技術相比，實現了用酶成本的顯著降低。本發明所述方法，不但原料來源廣泛、成本低廉，而且纖維素糖化效率為80％?90％，糖醇轉化率超過理論值的80％，即可達到0.65g/g葡萄糖，乙醇產量可達20?98g/L，乙醇得率可達0.12?0.27g/g木質纖維素原料。因此，該方法降低了酶制劑的成本，保證了高的乙醇產量，為工業化的進程奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種木質纖維素的生物轉化方法，具體涉及一種以木質 纖維素為原料制備纖維素乙醇的方法。

背景技術

木質纖維素類生物質是地球上蘊藏最為豐富的可再生生物質資源，將其轉化為能源、化 學品或材料具有巨大的應用和發展前景。我國是農業大國，每年的農作物秸稈產量超過9億 噸。近年來，由于秸稈焚燒引起的環境污染與交通安全事故等問題，促使國家推出一系列秸 稈綜合利用的規劃、方案與措施。例如，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》 明確提出纖維原料的高效綜合利用，特別是提高農林廢棄生物質原料轉化和利用效率的建議 和要求。所以，推動農業廢棄生物質綜合利用的產業化，對我國綠色循環經濟的建立和社會 的可持續發展具有重要的意義。

生物燃料乙醇是可再生能源的重要組成部分。生物燃料乙醇的使用，不僅對保障國家能 源安全、促進經濟發展具有積極作用，對降低PM2.5等大氣污染物的排放也有重要作用。2017 年9月13日，國家發改委聯合十五部門印發了《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用 乙醇汽油的實施方案》，重點提出適度發展糧食燃料乙醇，科學合理把握糧食燃料乙醇總量， 大力發展纖維素燃料乙醇等先進生物液體燃料。到2020年，在全國范圍內推廣使用車用乙醇 汽油，基本實現全覆蓋。到2025年，努力在中國實現纖維素乙醇的商業化生產。然而目前， 與光伏、風電、水電等可再生能源相比，中國可再生液體燃料的發展則明顯滯后；2016年實 際消費量僅約300萬噸，不到全國成品油消費的1％，已成為當前能源轉型的突出短板，亟待 加快發展。造成這一現狀的原因有二：(1)生物質糖化所用的酶制劑技術被發達國家公司壟 斷，由此而造成的酶的高成本成為制約木質纖維素工業化應用的關鍵問題；(2)技術上的困 難阻礙了木質纖維素生物轉化技術的發展和應用。因此，開發低成本、高效率的糖化技術， 對發展中國家尤為必要。