[发明专利]一种以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法

权利要求书

1.一种以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（一）秸秆水解液的制备

制备秸秆水解液时，包括秸秆预处理、生物酶解步骤，具体而言：

（1）秸秆预处理

将秸秆粉碎后，与硫酸混匀，高温灭菌处理，随后调节pH=4~6；

（2）生物酶解

在步骤（1）的灭菌处理后秸秆混合物中，添加生物酶，混匀后，40~60℃酶解处理24~48h，然后离心去除固体沉淀物，上清液即为待发酵的秸秆水解液；

所述生物酶为纤维素酶、木聚糖酶、β-1 ,4-甘露聚糖酶的混合物，具体用量为：每100mL秸秆水解液中，纤维素酶40~60μL，木聚糖酶40~60μL，β-1 ,4-甘露聚糖酶40~60μg；具体酶活要求为：

纤维素的标准酶活＞1×10⁵ u/mL；木聚糖酶的标准酶活＞1×10⁸ U/mL；β-1 ,4-甘露聚糖酶标准酶活＞5×10⁴ U/g；

（二）制备ABE发酵培养液

以丙酮丁醇梭菌或拜氏梭菌为发酵菌株，制备种子液；

所述丙酮丁醇梭菌为丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）CICC 8012；

所述拜氏梭菌为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）CGMCC 1.255；

（三）发酵水解液以制备ABE

首先，对步骤（一）中酶解处理完成后水解液进行组分调配作为发酵液，以利于后续发酵，具体而言：每升秸秆水解液中，加入：1~3g CH₃COO(NH₄)、0.5~0.7g KH₂PO₄、0.3~0.5gK₂HPO₄、1~2g豆粉，然后调节pH至中性；调配完成后，去除O₂，灭菌处理后冷却至室温备用；

其次，在无菌条件下，将步骤（二）中所制备种子液接种至上述调配并灭菌处理后发酵液中，35~40℃静止培养4~8h；

最后，在上述发酵液中添加谷胱甘肽，继续35~40℃静止发酵48~72h；发酵液中谷胱甘肽的添加量为0.05~0.5g/L。

2.如权利要求1所述以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，步骤（一）的“（1）秸秆预处理”的具体过程为：将干燥的秸秆，粉碎过40目筛，然后将秸秆干粉与0.75%体积比硫酸按1：6~12的质量比混匀，121℃处理60min。

3.如权利要求1所述以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，步骤（一）的“（1）秸秆预处理”过程中所述秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆中任意一种或几种任意比例混合物。

4.如权利要求1所述以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，步骤（一）的“（2）生物酶解”过程中，具体用量为：每100mL秸秆水解液中，纤维素酶50μL，木聚糖酶50μL，β-1 ,4-甘露聚糖酶50μg。

5.如权利要求4所述以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，55℃ 处理24~48h，然后3000r/min离心5min除去固体物质。

6.如权利要求1所述以秸秆水解液为原料发酵生产ABE的方法，其特征在于，步骤（二）中，种子培养基配方及具体种子液制备方法如下：

将与水混合均匀的4~6%质量比的玉米粉蒸煮30min，补足蒸发水分后，去除O₂，然后灭菌处理，即配制成种子培养基；

在冷却至常温的种子培养基中，加入5~10%体积比的菌种孢子液，35~40℃静止培养18~36h。