[发明专利]一种以木质纤维素为原料发酵制备丁醇的方法

权利要求书

1.一种以木质纤维素为原料发酵制备丁醇的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将木质纤维素原料进行预处理；

（2）对预处理后原料进行酶解，得到纤维素和半纤维素水解混合糖液；

（3）利用氢氧化钙对水解混合糖液进行脱毒处理；

（4）以脱毒后糖液为碳源，补加营养元素制备发酵培养基；

（5）将拜氏梭菌XH0906接种至发酵培养基中，发酵制备丁醇；所述拜氏梭菌XH0906，其分类命名为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii），已于2014年05月04日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 9124。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的木质纤维素原料为含有纤维素、半纤维素和木质素的秸秆或木屑；预处理采用机械粉碎、辐射、微波、酸处理、碱处理、蒸汽爆破预处理或溶剂预处理，或者上述方法的组合预处理。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的木质纤维素原料采用玉米秸秆，预处理采用蒸汽爆破预处理。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：蒸汽爆破预处理的具体过程如下：将切碎的玉米秸秆进入到蒸汽爆破装置的滞留器，在160-210℃下维持5-10分钟，瞬间泄压释放，即得到蒸汽爆破预处理的玉米秸秆。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）预处理后的原料调节pH 为4.5-5.0，用自来水配制成固液比为2%-10%（w/v），加入纤维素酶进行酶解。

6.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的纤维素酶包括3类酶蛋白组分：纤维素外切酶、纤维素内切酶和β-葡萄糖苷酶；纤维素酶的加入量为5-50FPIU/g纤维素，酶解的pH值为4.5-5.0，温度为45-55℃，搅拌速率为50-300r/min，酶解时间为24-72h。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）采用直接加入氢氧化钙固体颗粒调节酶解液的pH至9-12，于40-60℃，50-300r/min搅拌1h，固液分离后，液体即为脱毒后的糖液。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）以脱毒后的糖液为碳源，配制用于XH0906菌株发酵用的培养基，其中糖浓度为25-50g/L，补加营养元素配成发酵培养基。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）发酵条件为厌氧发酵或兼氧发酵，无需通入空气和氮气，接种量为1%-10%，发酵温度为28-42℃，发酵时间24-72小时，即得到含有丁醇的发酵液。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤（5）在发酵前16h不控制，任pH自然下降，16h后通过流加10M的NaOH溶液调节pH为5.5-6.5。