[發明專利]一種利用檸檬酸處理玉米纖維發酵生產乙醇的方法及玉米纖維基乙醇產品

在審

• 申請號: 202110741035.0
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN115537431A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 鮑杰;展寶睿;張斌;劉修才
• 申請（專利權）人: 上海凱賽生物技術股份有限公司;CIBT美國公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P19/14;C12P19/02;C12R1/865
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用檸檬酸處理玉米纖維發酵生產乙醇的方法，包括：

稀酸預處理：將玉米纖維與檸檬酸溶液混合，控制溫度為150～180℃進行反應，然后調節pH至4.8～5.0，進行預糖化、生物脫毒、二次糖化和乙醇發酵。

2.根據權利要求1所述的方法，包括下述步驟：

(1)稀酸預處理：將玉米纖維與檸檬酸溶液混合，控制溫度為150～180℃進行反應；然后調節pH至4.8～5.0；

(2)預糖化：將步驟(1)的玉米纖維在纖維素酶的作用下在水相環境中進行酶解；

(3)生物脫毒：向步驟(2)預糖化后得到的混合物中接入脫毒菌株進行生物脫毒處理；

(4)二次糖化：將步驟(3)生物脫毒后的混合物升溫至45～55℃，保溫12h以上，然后降溫，得到玉米纖維水解液；

(5)乙醇發酵：向玉米纖維水解液中接種發酵菌株，進行乙醇發酵。

3.根據權利要求2所述的方法，步驟(2)～(5)在同一反應器中進行，所述反應器帶有攪拌和控溫功能；進一步地，所述反應器為發酵罐。

4.根據權利要求1或2所述的方法，稀酸預處理過程中反應時間為2min以上；和/或，

稀酸預處理過程中進行攪拌，攪拌速度為30～60rpm；和/或，

稀酸預處理過程中控制溫度為160～170℃；和/或，

檸檬酸溶液折純后檸檬酸的質量與玉米纖維的干重之比為(2～6):100；和/或，

調節pH值所用的中和劑包括但不限于氫氧化鈣、氫氧化鈉，或其組合。

5.根據權利要求2所述的方法，步驟(2)中包括玉米纖維、纖維素酶、水的預糖化體系的固含量為20％～40％(w/v)；和/或，

步驟(2)中每克玉米纖維(DM)的纖維素酶用量為5～20mg；和/或，

步驟(2)預糖化過程中控制溫度為40～60℃，時間為6～24h。

6.根據權利要求2所述的方法，步驟(3)中所述脫毒菌種為能夠代謝抑制物的菌株，所述抑制物包括但不限于糠醛、5-羥甲基糠醛、乙酸；和/或，

步驟(3)中所述脫毒菌種包括但不限于樹脂枝胞菌、宛氏擬青霉中的任意一種，進一步地，所述宛氏擬青霉為宛氏擬青霉Paecilomyces variotii FN89，菌種保藏編號為CGMCC17665；和/或，

步驟(3)中接種量為5％～20％，進一步為7％～18％；和/或，

步驟(3)中生物脫毒過程進行通氣，通氣量為0.1～10vvm；和/或，

步驟(3)生物脫毒處理過程控制溫度為20～37℃，攪拌轉速為300～700rpm，時間為24～52h。

7.根據權利要求2所述的方法，步驟(4)中二次糖化過程不進行通氣；和/或，

步驟(4)中降溫的終點溫度為25～35℃。

8.根據權利要求2所述的方法，步驟(5)中所述發酵菌株為釀酒酵母，進一步為釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae Z100，保藏編號為CGMCC 17734；和/或，

步驟(5)中發酵菌種的接種量為7～15％(v/v)；和/或，

步驟(5)中所述發酵過程控制溫度為25～35℃，攪拌速度為150～300rpm；和/或，

步驟(5)中所述發酵過程pH值控制為5～6；和/或，

步驟(5)中發酵時間為60～144h。

9.根據權利要求1或2所述的方法，發酵液中乙醇濃度為5％以上，進一步為6.5％以上。

10.一種玉米纖維基乙醇，其特征在于，采用權利要求1～9中任一項所述的方法制備得到。