[发明专利]用纤维物质生产燃料乙醇和2,3-丁二醇的方法

权利要求书

1.一种用纤维物质生产燃料乙醇和2，3-丁二醇的方法，其特征在于该方法通过预处 理和木聚糖酶酶解工艺，去除原料中的木质素，将半纤维素转化为低毒性的木糖水解液， 同时获得纤维素残渣，进而，将木糖水解液和纤维素残渣分别发酵生产2，3-丁二醇和乙醇， 提高原料利用率，该方法的具体步骤包括：

第一、碱法预处理：纤维物质除杂、粉碎后，按1∶15～1∶25的固液质量比与反应液充 分混合，置于密闭反应器中，60℃-80℃下预处理8～13h；所述的反应液中含有体积质量浓 度为1.5％～3.0％的氨水和0.4％～0.8％的过氧化氢；碱法预处理过程中同时向反应液中添 加有增效剂，所述的增效剂为体积质量浓度3％～6％的硅酸钠和0.02％～0.1％的硫酸镁，硅 酸钠和硫酸镁的加入提高了木质素的去除率；

第二、木聚糖酶酶解：将第一步预处理后的原料用水洗至中性，按液固质量比10∶1～25∶1 将原料投入pH4.5～5.5的木聚糖酶酶解缓冲水溶液中，按90IU～200IU/g原料加入市售木 聚糖酶，同时加入能够提高木聚糖酶解效率的激活剂，在45℃～55℃下酶解36h～72h，得 到木聚糖酶酶解体系；所述的激活剂及其体积质量浓度分别为：Tween800.05％～2.5％、 PEG60000.05％～1％、牛血清蛋白BSA 0.05％～4％和鼠李糖脂RH 0.001％～1％；

第三、固液分离：将第二步的木聚糖酶酶解体系进行固液分离，分别得到木糖水解液 和纤维素残渣；

第四、木糖水解液的2，3-丁二醇发酵：将第三步得到的木糖水解液蒸发浓缩，调整初 始糖浓度为60g/L，补充营养物质后，接种肺炎克雷伯氏杆菌Klebsiella pneumoniae CICC 10011进行补料，分批发酵生产2，3-丁二醇；

第五、纤维素残渣同步糖化发酵：向第三步得到的纤维素残渣中添加市售纤维素酶和 酒精活性干酵母，补充营养物质后常规法进行同步糖化发酵生产燃料乙醇。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的纤维物质为农业废弃物 玉米芯、玉米秸秆、稻草或麦秆。