[发明专利]一种生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法

权利要求书

1.一种生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法，其特征在于生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法按以下步骤实现：

一、将白腐真菌接种于木质纤维素液体培养基中，在29℃的有氧条件下悬浮培养10～20天，然后水洗，再置于105℃烘箱中烘干至恒重，获得预处理后纤维素；二、将3L产氢菌营养盐溶液与7L绿色木霉粗酶液混合，加入150～350g的预处理后纤维素，获得同步糖化发酵产氢培养基，然后通入纯度为99.99％的氮气，再接种产氢菌的种子液，在初始pH值为6.5、温度为60℃、搅拌速度为150r/min的条件下进行厌氧发酵产氢24～72h；即完成生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢；

其中步骤一中白腐真菌为Phanerochaete chrysosporium5.776；

步骤一中木质纤维素液体培养基每L由0.008g的FeSO₄、7.5g的酵母粉、3g的KH₂PO₄、0.034g的CaCl₂、20g的葡萄糖、20g的木质纤维素、1ml的维生素液和余量的蒸馏水组成；所述木质纤维素稻草、麦秸或玉米秸秆粉；所述维生素液由25g的肌醇、1g的烟碱酸、1g的泛酸、1g的盐酸吡哆醇、1g的硫胺素盐酸盐、0.2g的4-氨基苯甲酸和0.05g的生物素溶于1000ml蒸馏水中制成；

步骤二中产氢菌营养盐溶液每L由1.0g的氯化铵、1.0g的氯化钠、3g的磷酸氢二钾、1.5g的磷酸二氢钾、0.5g的半胱氨酸、0.5g的MgCl₂·6H₂O、0.2g的氯化钾、2g的酵母粉、2g的蛋白胨、1ml的微量金属元素贮液、1ml的维生素贮液和1ml的0.1‰(w/v)刃天青组成；所述微量金属元素贮液每L由1.5g的氯化亚铁、70mg的氯化锌、6mg的硼酸、0.1g的MnCl₂·4H₂O、2mg的CuCl₂·2H₂O、0.19g的CoCl₂·6H₂O、24mg的NiCl₂·6H₂O、36mg的Na₂MO₄·H₂O、15mg的钨酸钠和15mg的Na₂SeO₄·5H₂O组成；所述维生素贮液每L由50.0mg的硫辛酸、20.0mg的生物素、0.35g的烟酸、5.0mg的盐酸硫胺素、50.0mg的对氨基苯甲酸、20.0mg的叶酸、50.0mg的泛酸钙、1.0mg的维生素B₁₂和100.0mg的盐酸吡哆醇组成；

步骤二中绿色木霉粗酶液的制备：绿色木霉在液体产酶培养基中，于29℃、150r/min的有氧条件下悬浮培养4天，然后在4℃、8000r/min条件下离心10min，分离得到上清液即为绿色木霉粗酶液；所述绿色木霉的孢子接种量为1×10¹²～1×10¹⁶个/L，绿色木霉为Trichoderma viride3.2876，分离号为糖研37，来源于广东省甘蔗科学研究所；所述的液体产酶培养基每L由2.0g的KH₂PO₄、1.4g的(NH₄)₂SO₄、0.3g的MgSO₄·7H₂O、0.3g的CaCl₂、20g的麸皮、10g的玉米秸秆、5g的豆饼粉、1ml的微量金属元素贮液和余量的蒸馏水组成；所述的微量金属元素贮液每L由5.0g的FeSO₄·7H₂O、1.6g的MgSO₄、1.4g的ZnSO₄·7H₂O、2.0g的CoCl₂和余量的蒸馏水组成；

步骤二中产氢菌的种子液为接种量是4％的生长至对数期的液体悬浊液。

2.根据权利要求1所述的一种生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法，其特征在于步骤一中白腐真菌接种采用的是浓度为2×10⁶个孢子/ml的孢子悬液，每瓶接种量为2×10⁷个孢子。

3.根据权利要求1所述的一种生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法，其特征在于步骤二中产氢菌的种子液中的产氢菌为热解糖厌氧芽孢杆菌W16(Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum W 16)，Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum W16在2008年第33期第6124-6132页的《International Journal of Hydrogen Energy》中刊登的名称为“Dark fermentation of xylose and glucose mix using isolated Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum W16”的文章中公开。