[發(fā)明專利]一種餐廚垃圾微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化發(fā)酵乙醇的方法

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113151365A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱衛(wèi)華;趙蕓卿;修涵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P7/14;C12P19/14;C12P19/02;C12N1/36;C12N1/18;C12R1/865
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.本發(fā)明所述的一種餐廚垃圾微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)餐廚垃圾的前處理：首先從餐廚垃圾挑揀出廢紙、一次性餐具、骨頭等不可降解的無機(jī)雜物，然后將餐廚垃圾進(jìn)行粉碎、漿化；

2)餐廚垃圾的微波預(yù)處理：經(jīng)前處理后的餐廚垃圾原料中加水調(diào)節(jié)至一定固液比，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)墓β饰⒉ㄌ幚硪欢〞r間；

3)酵母菌在餐廚垃圾水解液中的馴化：餐廚垃圾水解液進(jìn)行梯度稀釋，以稀釋度從高到底進(jìn)行酵母菌的逐級馴化，直至得到在高濃度餐廚垃圾水解液中發(fā)酵性能優(yōu)良的酵母菌株；

4)餐廚垃圾的生物降解與乙醇發(fā)酵：將步驟2)中經(jīng)微波預(yù)處理的餐廚垃圾，以步驟3)得到的馴化后酵母菌為發(fā)酵菌株，采用分步水解法發(fā)酵乙醇或者同步糖化發(fā)酵乙醇。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟2)中餐廚垃圾原料(濕料)的微波預(yù)處理方法為，餐廚垃圾原料中加水調(diào)節(jié)固液比1:1～1:7(w/v，餐廚垃圾為濕料重量)，攪拌均勻后，在微波功率6～20W/g餐廚垃圾(以濕重計)下微波處理30s～20min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟3)所述的酵母菌為市售的耐高溫活性干酵母。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟3)所述的餐廚垃圾水解液是以糖化酶水解餐廚垃圾而得到的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟3)所述的酵母的馴化方法為，首先將活性干酵母在40℃下用2％葡萄糖溶液復(fù)水20min后，再于38℃活化1h；活化的酵母菌接種至葡萄糖蛋白胨培養(yǎng)基(葡萄糖含量為10g/L，蛋白胨的濃度為1g/L)中，于38℃培養(yǎng)24h，然后將其接種至餐廚垃圾水解液中進(jìn)行逐級馴化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟4)中經(jīng)微波預(yù)處理的餐廚垃圾分步水解發(fā)酵乙醇的方法為，餐廚垃圾經(jīng)微波預(yù)處理后，過濾取微波預(yù)處理的餐廚垃圾殘渣，然后餐廚垃圾殘渣加水調(diào)節(jié)固液比為1:1～1:7(w/v，以餐廚垃圾殘渣濕重計)，攪拌均勻后首先加入高溫淀粉酶在90℃下水解液化1h，然后同時加入果膠酶、纖維素酶和糖化酶在50℃酶解1-6h，所用酶制劑均可通過市售獲得；餐廚垃圾酶解后過濾收集濾液即得到餐廚垃圾水解液，水解液在115℃高壓滅菌20min后，冷卻后接種10％的馴化的酵母菌種子液，并在38℃恒溫培養(yǎng)，發(fā)酵收集乙醇。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波預(yù)處理協(xié)同多酶水解糖化餐廚垃圾發(fā)酵乙醇的方法，其特征在于，步驟4)所述的經(jīng)微波預(yù)處理的餐廚垃圾同步糖化發(fā)酵乙醇的方法為，經(jīng)微波預(yù)處理的餐廚垃圾原料直接加入果膠酶、纖維素酶和糖化酶，攪拌均勻后接種10％的經(jīng)馴化的酵母菌種子液，然后在38℃恒溫培養(yǎng)收集乙醇。