以木糖生产废液制造丙酮、丁醇的方法

摘要

一种以木糖生产废液制造丙酮、丁醇的方法，属于生物化工技术领域，该方法利用木糖生产废液为原料，利用微生物发酵技术生物转化糖源生产化工产品丙酮、丁醇；其具体工艺步骤包括：培养基制备、菌株活化、接种、发酵工艺步骤，获得产物乙醇、丙酮、丁醇。本发明工艺先进、设备投入成本低；解决了木糖生产废液利用难题，产品附加值高；相比化工合成又节约了化石资源；同时，相比粮食作物为发酵原料的生产方法原料价格低廉，且不与人争粮，不与粮林争地；实现了木糖生产废液的综合利用，降低了木糖生产的综合成本费用，提高了生物质资源的利用效率，实现了工业副产物的再利用，环境污染少，能耗低，社会效益显著。

主权项

一种以木糖生产废液制造丙酮、丁醇的方法，其特征是是利用木糖生产废液——木糖生产过程中木糖结晶分离后的颜色较深的粘稠液体作为原料，利用微生物发酵技术生物转化糖源生产化工产品乙醇、丙酮、丁醇，属于利用工业生产副产物或废弃物生产高附加值的可再生能源的清洁生产技术，其具体工艺步骤如下：（1）将玉米秸、玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣、稻草、小麦秸秆等植物原料进行加压加热预处理以及酸水解后，再对水解液进行木糖浓缩结晶，在结晶分离后得到的废液——木糖母液；木糖母液采用菲林法测定其还原糖含量为3%~80%的生产废弃糖液；通常采用高效液相色谱法（HPLC）测定其可溶性糖为木糖、葡萄糖、阿拉伯糖各种糖的浓度，该废液的木糖含量为25~70%，葡萄糖含量为5~25%，阿拉伯糖含量为5‑25%；（2）以木糖母液为发酵底物，复配氮源、磷源以及微量元素等配制成发酵培养基，将木糖母液适当稀释（一般按照4%~12%的稀释度进行稀释），使发酵培养基中可溶性糖含量为2%~10%，主要涉及以下二种工艺：工艺一：以木糖母液按照4%~12%的浓度稀释，经过阳离子、阴离子树脂进行脱色、脱毒，以此作为发酵碳源，酵母粉0.05%~5%，磷酸二氢钾0.01~1%，磷酸氢二钾0.01~1%，乙酸铵0.05~0.4%，pH5.0~7.0，115℃灭菌20min；工艺二：直接将木糖母液进行稀释，稀释浓度4%~12%，添加0.05%~5%酵母粉或蛋白胨，或添加2%~4%的玉米浆，调节pH至5.0~7.0，115℃灭菌20min；（3）将活化菌株接种量按照2~10%体积比转接入步骤（2）所述的发酵培养基中进行发酵，以ATCC55025或者CICC8016可以发酵生产丙酮丁醇的任意一种或几种作为发酵出发菌株，其菌株活化采用葡萄糖培养基或者玉米醪培养基；（4）上述发酵条件为温度为34~40℃，在厌氧管、厌氧瓶、厌氧罐等设备中静置或轻微震荡条件下进行发酵，发酵时间为48~120h，发酵完成后，采用气相色谱法测定产物乙醇、丙酮、丁醇含量。