一种蔗渣高效同步糖化共发酵产乙醇的方法

摘要

本发明公开了一种蔗渣高效同步糖化共发酵产乙醇的方法，主要包括以下步骤：预处理；浓缩脱毒；酵母种子液制备；同步糖化共发酵；蒸馏/精馏。本发明提供的方法减小了纤维素水解产生的单糖组分对纤维素酶的抑制作用，提高了酶解糖化效率和发酵得率，蔗渣中半纤维素回收率为60％左右，纤维素回收率为86％左右，干蔗渣乙醇总产率可达到20％左右。

主权项

一种蔗渣高效同步糖化共发酵产乙醇的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：（1）预处理：将干蔗渣于稀硫酸中浸泡，过滤后进行蒸汽爆破处理；汽爆蔗渣加入热水洗涤可溶性水解物，过滤得到水洗液和滤渣；滤渣加入低级醇—碱水混合体系，于高压反应釜中高温搅拌抽提，过滤分离，水洗，得抽提残渣和水洗液；（2）浓缩脱毒：将步骤（1）的水洗液真空浓缩至原体积的1/6～1/10，加入含量为1wt%～5wt%的Ca(OH)₂进行毒性抑制物脱除处理，过滤，调节滤液pH至中性，固液分离，得脱毒浓缩水洗液；（3）酵母种子液制备：将酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）菌种接入种子培养基，该种子培养基的主要成份为：葡萄糖10～20g/L、酵母膏2.0～5.0g/L、NH₄C1 1.0～2.0g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2～0.5g/L、KH₂PO₄ 0.5～1.0g/L；将戊糖发酵酵母菌种接入种子培养基，该种子培养基的主要成份为：木糖10～20g/L、酵母膏2.0～5.0g/L、NH₄C1 1.0～2.0g/L、MgSO₄·7H₂O0.2～0.5g/L、KH₂PO₄ 0.5～1.0g/L；于28℃～30℃培养16～24小时，分别控制酿酒酵母种子液、戊糖发酵酵母种子液的OD₆₀₀值在0.8～1.0；将以上两种种子液混合配制即可得到酵母种子混合液；所述戊糖发酵酵母菌种为树干毕赤酵母（Pichia stipitis）或嗜鞣管囊酵母（Pachysolen tannophilus）或休哈塔假丝酵母（Candida Shehatae）中的任意一种；（4）同步糖化共发酵：步骤（1）中的抽提残渣置于发酵罐中，加入步骤（2）的脱毒浓缩水洗液，再加入0.2M醋酸/醋酸钠缓冲液至pH=4.8～5.0，补加水至抽提残渣干重终浓度为4wt%～8wt%，同时加入主要具有以下组成的发酵培养基营养成分和无机盐：酵母膏0.2wt%～0.5wt%、蛋白胨0.1wt%～0.3wt%、NH₄C1 0.2wt%～0.4wt%、KH₂PO₄ 0.1wt%～0.3wt%、MgSO₄·7H₂O 0.05wt%～0.1wt%、CaCl₂ 0.05wt%～0.1wt%、非离子型表面活性剂0.01wt%～0.1wt%；发酵体系灭菌；体系中加入混合纤维素酶制剂，并按发酵体系体积的8%～12%接入步骤（3）中制备的酵母种子混合液，第一阶段于30℃～32℃、限制性供氧条件下糖化发酵20～30小时，第二阶段于36℃～38℃、厌氧条件下糖化发酵20～30小时；所述的混合纤维素酶制剂是酸性纤维素酶、纤维二糖酶和木聚糖酶的混合；（5）蒸馏/精馏：发酵液经过滤、蒸馏、精馏得到乙醇。