[发明专利]一种高温条件下由木质纤维素生产高浓度乳酸的方法

摘要

本发明涉及一种高温条件下由木质纤维素生产高浓度乳酸的方法，具体步骤为，极低水用量的木质纤维素原料高温稀酸预处理：(1)预处理后木质纤维素原料的固态生物脱毒；(2)利用液体培养基培养乳酸片球菌Pediococcusacidilactici DQ2；(3)发酵罐中同步糖化与发酵生产乳酸；(4)将步骤(2)(3)培养获得的发酵菌种和原料加入到适合于同步糖化与发酵的反应器，调整到所需的固体含量，加入营养盐，以及纤维素酶，在48℃，pH 5.5的条件下同步糖化与发酵木质纤维素原料生产乳酸。本发明的优点：在温度48℃的条件下以木质纤维素为原料生产乳酸，提高纤维素的酶解效率，减少纤维素酶用量，减少冷却水的使用，降低生产成本，并降低发酵过程染菌的风险。

主权项

一种高温条件下由木质纤维素生产高浓度乳酸的方法，其特征在于，具体步骤为，(1)极低水用量的木质纤维素原料高温稀酸预处理：取干基玉米秸秆，按2∶1的固液质量比加入质量浓度为5％的稀硫酸，搅拌均匀后，浸泡12～16小时；然后按100％的装填率(即将预处理反应器装满)将预浸好的玉米秸秆装填入预处理反应器中进行预处理，温度为190℃、1.2MPa，维持3分钟；预处理结束后，迅速打开预处理反应器的排气阀，使反应器内压力迅速降至常压；然后取出物料并冷却至室温，盛入塑料袋中备用；(2)预处理后木质纤维素原料的固态生物脱毒从Amorphotheca resinae ZN1斜面接一环孢子于PDA斜面培养基，25℃静置培养3天后，用20mL无菌水将斜面上的孢子洗出，接入盛有200g稀酸预处理后且pH调整至6.0的玉米秸秆的生物脱毒反应器中，维持25℃、60％的湿度进行脱毒共培养3天；将上述脱毒共培养3天的200g秸秆接入盛有2000g稀酸预处理后且pH调整至6.0的玉米秸秆的生物脱毒反应器中，维持25℃、60％的湿度进行脱毒共培养3天；脱毒后将物料保存于‑20℃冰箱中待用；(3)利用液体培养基培养乳酸片球菌Pediococcus acidilactici DQ2：液体培养基组分为葡萄糖10～50g/L，酵母粉1～10g/L，蛋白胨1～20g/L，硫酸铵0.1～10g/L，七水合硫酸镁0.1～10g/L，四水合硫酸锰0.1～10g/L，磷酸二氢钾0.1～20g/L，乙酸钠1～10g/L，种子培养条件为：温度30～50℃，转速50～500rpm，时间12～36小时，OD600值1～10；OD600值是指含有菌体的溶液在600nm波长处的吸光值；(4)发酵罐中同步糖化与发酵生产乳酸：将步骤(2)(3)培养获得的发酵菌种和原料加入到适合于同步糖化与发酵的反应器，调整到所需的固体质量百分比为15～45％，加入营养盐，以及纤维素酶，在48℃，pH 5.5的条件下同步糖化与发酵木质纤维素原料生产乳酸。