一種製造乙醇的固體發酵生物方法
2023-07-02 11:04:11 1
專利名稱：一種製造乙醇的固體發酵生物方法
一種製造乙醇的固體發酵生物方法
背景技術：
甜高梁亦稱蘆粟、甜秫秸、甜稈和糖高粱，適應性極強，具有耐乾旱、耐水澇、抗鹽鹼等多重抗逆性，在溫度10°c以上和年積溫在^00-4100°C範圍即可種植；生長能力特別強，在籽粒成熟以後其莖葉仍保持青綠，繼續進行光合作用。利用甜高粱莖稈生產乙醇主要採用和液態兩種發酵方式。液態發酵一般採用的是將鮮甜高粱莖稈進行榨汁，將汁液進行液態發酵。但是液態發酵榨季短、汁液又需要濃縮後保存，榨汁設備投資大、過程能消耗高， 一般每榨1噸稈耗電21Kwh，還有糖殘留在渣中，廢水處理也造成成本提高，不能實現商業
化生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種微生物發酵法利用甜高粱生產乙醇的方法。甜高粱莖杆採用固態方式，整個過程在發酵罐中一次完成。一種製造乙醇的固體發酵生物技術，其特徵在於利用微生物發酵技術生產乙醇， 原料用甜高粱莖杆，無需榨汁液化。其過程包括原料預處理、固體發酵、連續蒸/精餾、糟渣深加工、分子篩脫水。本發明的優點1、優異的菌種(CGMCC 2026)使甜高粱稈固體發酵乙醇時間從傳統窖式發酵的3 天以上縮短至10小時以內，亦比用玉米發酵生產乙醇的時間(55小時)縮短5倍以上；2、乙醇收率高於理論值的94% ；3、生產乙醇後的高粱稈作為乙醇生產所需蒸汽的鍋爐燃料，實現了不使用外來化石能源(煤或天然氣)；4、回收甜高粱稈中的水分作為乙醇生產工藝用水；5、沒有玉米等澱粉原料生產乙醇的蒸煮和糖化過程，節省能量、酶製劑和人工；徹底改善傳統固體發酵生產乙醇工藝過程，實現了機械化生產和和自動化控制；具體實施方法一種製造乙醇的固體發酵生物方法，整個過程採用固體發酵一次完成，其特徵在於利用酵母菌CGMCC 2026(購自中國普通微生物菌種保藏管理中心)代謝發酵生產乙醇， 具體工序如下一，培養基(按重量體積比計)(1)種子培養基，按重量體積比計，0.5-2%酵母粉，0. 1-1%胰蛋白黃豆肉湯， 0. 5-0. 9%磷酸氫二鉀，0. 1-0. 3%磷酸二氫鉀，5%乙醇，餘量為水；(2)基礎發酵培養基，按重量體積比計，7-12%甘油，0. 5-2%酵母粉，0. 5_5%蛋白腖，0. 5-0. 9%磷酸氫二鉀，0. 1-0. 3%磷酸二氫鉀，5%乙醇，餘量為水；二，菌種培養(1)取適量生產用酵母菌菌種，分布接入2-4隻205ml厭氧搖瓶中，內裝種子培養基 200ml(2)培養條件真空抽泣，33_37°C靜置培養10小時，0D600的吸光度值達到5以
上？備用ο三，種子發酵(1)在1立方米不鏽鋼種子罐中裝入種子培養基約佔種子罐容積的60-75%，蒸汽滅菌 115°C /15min，冷卻至 30°C。(2)取上述培養好的搖瓶菌種接入種子罐中，溫度為33-37°C，充入無菌氮氣攪拌培養，通氣量0. 1-0. 2vvm，攪拌速率100-200rpm，生長10小時。四，生產發酵(1)在10立方米發酵罐中投入佔罐總容積45-60%的基礎發酵培養基，蒸汽滅菌 115°C /15min，冷卻至 30°C。(2)取種子罐中培養好的酵母菌無菌接入發酵罐(3)發酵生產溫度為33-37°C，充入無菌氮氣攪拌培養，通氣量0. 1-0. 2vvm,攪拌速率 50-100rpm。
權利要求
1.一種製造乙醇的固體發酵生物技術，其特徵在於利用酵母菌，使用甜高粱生產乙醇， 甜高粱莖杆採用固態方式，整個過程在發酵罐中一次完成。
2.根據權利要求1所述固體發酵製造乙醇的方法，其特徵在於代謝發酵生產乙醇所用的酵母菌CGMCC2026，購自中國普通微生物菌種保藏管理中心。
3.根據權利要求1所述固體發酵製造乙醇的方法，其特徵在於培養基成分1)種子培養基，按重量體積比計，0.5-2%酵母粉，0. 1-1%胰蛋白黃豆肉湯，0. 5-0.9% 磷酸氫二鉀，0. 1-0. 3%磷酸二氫鉀，5%乙醇，餘量為水；2)基礎發酵培養基，按重量體積比計，7-12%甘油，0. 5-2 %酵母粉，0. 5-5 %蛋白腖， 0. 5-0. 9%磷酸氫二鉀，0. 1-0. 3%磷酸二氫鉀，5%乙醇，餘量為水；
4.根據權利要求1所述固體發酵製造乙醇的方法，其特徵在於菌種培養1)取適量生產用酵母菌菌種，分布接入2-4隻205ml厭氧搖瓶中，內裝種子培養基 200ml2)培養條件真空抽泣，33-37°C靜置培養10小時，0D600的吸光度值達到5以上，備用。
5.根據權利要求1所述固體發酵製造乙醇的方法，其特徵在於種子發酵1)在1立方米不鏽鋼種子罐中裝入種子培養基約佔種子罐容積的60-75%，蒸汽滅菌 115°C /15min，冷卻至 30°C。2)取上述培養好的搖瓶菌種接入種子罐中，溫度為33-37°C，充入無菌氮氣攪拌培養， 通氣量0. 1-0. 2vvm，攪拌速率100-200rpm，生長10小時。
6.根據權利要求1所述固體發酵製造乙醇的方法，其特徵在於生產發酵1)在10立方米發酵罐中投入佔罐總容積45-60%的基礎發酵培養基，蒸汽滅菌 115°C /15min，冷卻至 30°C。2)取種子罐中培養好的酵母菌無菌接入發酵罐3)發酵生產溫度為33-37°C，充入無菌氮氣攪拌培養，通氣量0.1-0. 2vvm，攪拌速率 50-100rpm。
全文摘要
一種製造乙醇的固體發酵生物方法，其特徵在於利用微生物固態發酵技術生產乙醇，原料用甜高粱莖杆，無需榨汁液化。本發明效果縮短甜高粱稈固體發酵乙醇時間；提高乙醇收率％；節省生產耗能；節省酶製劑和人工。
文檔編號C12P7/06GK102344944SQ20101024355
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者童彥 申請人:童彥