專利名稱：一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)燃料酒精的方法，具體涉及一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在我國，特別是北方地區(qū)，農(nóng)作物秸稈每年的產(chǎn)量高達(dá)7億噸之多，其中玉米秸稈的產(chǎn)量僅次于稻草和小麥稈，但是，玉米秸稈并沒有得到充分利用，大多作為秸稈燃燒掉， 對環(huán)境造成污染。近年來利用酸或者酶水解技術(shù)可以將其中的纖維素轉(zhuǎn)化為單糖。并可進(jìn)一步制成燃料酒精，玉米秸桿主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等組成。由于其組成復(fù)雜、 穩(wěn)定，且結(jié)晶性較高，木質(zhì)化程度較嚴(yán)重，很難被微生物作用及纖維素酶分解。因此必須對玉米秸桿進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的方法有熱機(jī)械法、蒸汽爆破法、酸處理法、堿處理法、有機(jī)溶劑處理法、生物法等。蒸汽爆破法處理過的原料，其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素不能徹底分離開，必然對纖維素的后續(xù)水解產(chǎn)生影響。用堿法(NaOH。堿性過氧化氫，氨水)處理原料，堿液不僅消耗量大，而且難回收，并且部分纖維素被損失，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，酸法雖然可有效水解纖維素，但都具有腐蝕性，對人體有害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，利用丙酸能降解木質(zhì)纖維原料的特性，在溫和條件下以閉循環(huán)方式將玉米秸稈降解為纖維素、半纖維素法和木質(zhì)素。以丙酸處理過的玉米秸稈為底物，添加適量營養(yǎng)，采用固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)纖維素酶，不需要提純，生產(chǎn)成本較液態(tài)發(fā)酵大大降低。 將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精。由于纖維素酶的水解產(chǎn)物葡萄糖不斷地被菌體利用產(chǎn)生酒精，消除了葡萄糖對纖維素酶的抑制作用，并且簡化了設(shè)備，節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，其特征是利用丙酸降解木質(zhì)纖維原料，在溫和條件下以閉循環(huán)方式將玉米秸稈降解為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，以丙酸處理過的玉米秸稈為底物，添加適量營養(yǎng)，將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵工藝生產(chǎn)燃料酒精，具體包括如下步驟(1)玉米秸稈，風(fēng)干后磨碎；(2)丙酸處理玉米秸桿，按料液比為1 12，丙酸濃度為900g/L，催化劑濃度為 3g/L，蒸解90min，過濾，濾渣用水和丙酮洗至pH呈中性，其主要成分為纖維索；(3)纖維素酶曲制備，玉米秸桿由丙酸處理后纖維素得率為90. 68%，添加適量營養(yǎng)，接入1.8x10，個(gè)/g底物Trichoderma reesei TJ，K 一 108抱子懸浮液于30°C固態(tài)培養(yǎng)7d;(4)玉米秸稈的同步糖化發(fā)酵，將處理的秸稈和纖維索酶曲按比例混合，加入適量的水，接入酵母菌，在32-36°C條件下，發(fā)酵60-7池，酒精產(chǎn)率為0. 326g，g底物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精。由于纖維素酶的水解產(chǎn)物葡萄糖不斷地被菌體利用產(chǎn)生酒精，消除了葡萄糖對纖維素酶的抑制作用，并且簡化了設(shè)備，節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例、一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，利用丙酸降解木質(zhì)纖維原料， 在溫和條件下以閉循環(huán)方式將玉米秸稈降解為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，以丙酸處理過的玉米秸稈為底物，添加適量營養(yǎng)，將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵工藝生產(chǎn)燃料酒精，具體包括如下步驟(1)玉米秸稈，風(fēng)干后磨碎；(2)丙酸處理玉米秸桿，按料液比為1 12，丙酸濃度為900g/L，催化劑濃度為 3g/L，蒸解90min，過濾，濾渣用水和丙酮洗至pH呈中性，其主要成分為纖維索；(3)纖維素酶曲制備，玉米秸桿由丙酸處理后纖維素得率為90. 68%，添加適量營養(yǎng)，接入1.8x10，個(gè)/g底物Trichoderma reesei TJ，K 一 108抱子懸浮液于30°C固態(tài)培養(yǎng)7d;(4)玉米秸稈的同步糖化發(fā)酵，將處理的秸稈和纖維索酶曲按比例混合，加入適量的水，接入酵母菌，在32-36°C條件下，發(fā)酵60-7池，酒精產(chǎn)率為0. 326g，g底物。
權(quán)利要求
1. 一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，其特征是利用丙酸降解木質(zhì)纖維原料，在溫和條件下以閉循環(huán)方式將玉米秸稈降解為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，以丙酸處理過的玉米秸稈為底物，添加適量營養(yǎng)，將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵工藝生產(chǎn)燃料酒精，具體包括如下步驟(1)玉米秸稈，風(fēng)干后磨碎；(2)丙酸處理玉米秸桿，按料液比為1 12，丙酸濃度為900g/L，催化劑濃度為3g/L， 蒸解90min，過濾，濾渣用水和丙酮洗至pH呈中性，其主要成分為纖維索；(3)纖維素酶曲制備，玉米秸桿由丙酸處理后纖維素得率為90.68%，添加適量營養(yǎng)， 接入1. 8x10，個(gè)/g底物Trichoderma reesei TJ，K 一 108抱子懸浮液于30°C固態(tài)培養(yǎng) 7d；(4)玉米秸稈的同步糖化發(fā)酵，將處理的秸稈和纖維索酶曲按比例混合，加入適量的水，接入酵母菌，在32-36 V條件下，發(fā)酵60-7 ，酒精產(chǎn)率為0. 3^g，g底物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)燃料酒精的方法，具體涉及一種利用丙酸處理玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的方法，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用丙酸降解木質(zhì)纖維原料，在溫和條件下以閉循環(huán)方式將玉米秸稈降解為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，以丙酸處理過的玉米秸稈為底物，添加適量營養(yǎng)，將纖維素酶曲和丙酸處理過的玉米秸稈混合，采用同步糖化發(fā)酵工藝生產(chǎn)燃料酒精。
文檔編號(hào)C12P7/10GK102373241SQ20101026854
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者李靜 申請人:李靜