一种以DDGS作为营养物用于纤维乙醇发酵的方法

摘要

本发明涉及一种以DDGS作为营养物用于纤维乙醇发酵的方法，具体步骤为，(1)DDGS的预处理；(2)DDGS用于微生物的生长培养；(3)发酵过程添加DDGS供给微生物生长和发酵所需的营养成分，实现纤维乙醇及其他生物基产品的低成本生产；(4)在纤维乙醇同步糖化过程中添加DDGS做营养物用于发酵，在含纤维素酶作用的工艺中，酶水解DDGS中的粗纤维能够释放出更多的营养物和葡萄糖。本发明的优点：利用淀粉乙醇发酵工艺副产品DDGS替代高成本的营养物用于微生物培养和发酵，提高了DDGS的利用价值，改善纤维质原料的可发酵性，降低纤维乙醇生产过程成本。

主权项

一种以DDGS作为营养物用于纤维乙醇发酵的方法，其特征在于，其具体步骤为：(1)DDGS的预处理：DDGS通过机械粉碎、超声波、酶水解方式处理，或者添加到纤维乙醇发酵的秸秆原料中做蒸汽爆破处理；所述的DDGS是指玉米干酒糟；(2)利用DDGS培养微生物：从菌种保藏平板、保藏斜面或冷冻甘油保藏管保存的菌种接种于合成培养基，培养温度为25～45℃；转速为50～500rpm，培养时间为12～36小时，OD600值达到4～14；在合成培养基中，葡萄糖浓度为10～100g/L，营养物分别是DDGS为0～50g DM/L，K2HPO4为0.5～10g/l，MgSO4·7H2O为0.1～5g/l，(NH4)2SO4为0.5～10g/l，酵母萃取粉或玉米浆为0.1～10g/l；所述的菌种选自酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、克鲁维酵母、运动发酵单胞菌菌株、大肠杆菌，以及通过诱变、基因工程操作改造上述菌株以及上述菌株的中的一种，两种或数种的混合发酵；其中：诱变筛选的菌株是指通过化学、物理以及射线诱变改造的菌株；基因工程操作的菌株是指通过转入质粒、同源重组及改善代谢路径后的用于代谢六碳糖或五碳糖发酵生产乙醇的菌株；OD600值是指含有菌体的溶液在600nm波长处的吸光值；(3)种子培养基中添加纤维质原料和DDGS进行同步糖化驯化培养：活化培养的菌液以体积百分数5～20％接种于质量百分数为3～30％的纤维质原料混合培养基，加入纤维素酶和DDGS或者营养盐，培养条件为：150～200rpm，温度为30～37℃，培养时间为15～20小时；种子液多级培养过程中培养级数涵盖1级到6级，各培养级间接种量的体积百分比为5～20％，接种于发酵罐的种子液包括从1级到6级培养种子获得的任一级的培养液得到含发酵菌种的浆液；所述的混合培养基是指以0～50g/L葡萄糖溶液调整纤维质原料固含量的培养基；其pH为4.5～5.5，调整pH的溶液选自硫酸、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液、氨水中的一种或者两种以上混合溶液；所述的营养盐组份：DDGS为0～50g DM/L，K2HPO4为0.5～10g/l，MgSO4·7H2O为0.1～5g/l，(NH4)2SO4为0.5～10g/l，酵母萃取粉或玉米浆为0.1～10g/l；所述的纤维质原料选自固体秸秆原料或者固体秸秆处理物；(4)在纤维乙醇同步糖化过程中添加DDGS做营养物用于发酵：将(3)培养获得的含有发酵菌种的浆液接种到高固体含量的发酵罐，加入DDGS或者营养盐，以及纤维素酶，同步糖化发酵生产纤维乙醇；所述的纤维质在发酵罐中的质量分数为4～40％，DDGS为0～100g/L，纤维素酶为5～30FPU/g DM；其中，FPU指纤维素酶液中的纤维素酶滤纸酶活，DM是指DDGS干重。