[发明专利]复合纤维素酶系及其在淀粉燃料乙醇生产中的应用

说明书

本发明公开了一种采用如下方法制备的复合纤维素酶系，所述方法包括以下步骤：将转化有桧状青霉来源的阿魏酸酯酶基因和桧状青霉来源的脱氢酶基因的黑曲霉发酵培养获得发酵培养液Ⅰ；将里氏木霉发酵培养获得发酵培养液Ⅱ；以及将发酵培养液Ⅰ与发酵培养液Ⅱ按照一定体积比复配获得复合纤维素酶系。复合纤维素酶系可有效完善里氏木霉酶系，进而有效提高里氏木霉酶系降解结晶纤维素的速度。本发明还提供了一种复合纤维素酶系的应用，在酵母同步糖化发酵生产淀粉燃料乙醇过程中，添加复合纤维素酶，一方面降低玉米醪液的粘度，另一方面将残余的纤维素和淀粉进一步水解，实现由玉米到燃料乙醇的高效转化，从而为乙醇发酵工业带来显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及乙醇发酵生产技术领域，特别涉及一种复合纤维素酶系及其在淀粉燃料乙醇生产中的应用。

背景技术

乙醇是重要的大宗化工产品，用途广泛，常用作燃料、溶剂和消毒剂，也用于制取其他化合物。乙醇也是目前全球最大的发酵产品，我国新兴产业发展规划指出，到2020年，生物液体燃料年利用量达到1200万吨。虽然淀粉乙醇发酵的生产工艺已经较为成熟，但其生产过程中还存在问题。玉米燃料乙醇生产工艺中玉米纤维素未被有效利用，玉米淀粉未能充分降解，后期出现糖液粘度大，固形物多等问题，所以酵母的生长和发酵受到严重影响。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种复合纤维素酶系，以完善里氏木霉酶系，进而有效提高里氏木霉酶系降解结晶纤维素的速度。

本发明还有一个目的是提供一种复合纤维素酶系的应用，在酵母同步糖化发酵生产淀粉燃料乙醇过程中，添加所述复合纤维素酶，一方面降低玉米醪液的粘度，另一方面将残余的纤维素和淀粉进一步水解，实现由玉米到燃料乙醇的高效转化，从而为乙醇发酵工业带来显著的经济效益。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种采用如下方法制备的复合纤维素酶系，所述方法包括以下步骤：

将转化有桧状青霉来源的阿魏酸酯酶基因和桧状青霉来源的脱氢酶基因的黑曲霉按接种量3-5％接种于发酵培养基Ⅱ中发酵培养获得发酵培养液Ⅰ，所述发酵培养液Ⅰ为含有桧状青霉来源的阿魏酸酯酶和桧状青霉来源的脱氢酶的黑曲霉转化子酶系，以及黑曲霉来源的β-葡萄糖苷酶；

将里氏木霉按接种量3-5％接种于发酵培养基Ⅰ中发酵培养获得发酵培养液Ⅱ，所述发酵培养液Ⅱ为含有里氏木霉来源的纤维素酶；以及

将所述发酵培养液Ⅰ与所述发酵培养液Ⅱ按照体积比1:7-10复配获得复合纤维素酶系。

优选的是，所述黑曲霉转化子酶系与里氏木霉酶系按照体积比1:8.5复配获得复合纤维素酶系。

优选的是，所述发酵培养基Ⅰ包括以下组分：

硫酸铵2.8g/L，玉米芯50g/L，麸皮30g/L，硫酸镁0.9g/L，氯化钙0.9g/L，磷酸二氢钾4g/L，蒸馏水1L；

所述发酵培养基Ⅱ包括以下组分：微晶纤维素33g/L，玉米浆干粉17g/L，占发酵培养基Ⅱ的质量百分含量为0.5％的(NH₄)₂SO₄，占发酵培养基Ⅱ的质量百分含量为0.1％的MgSO₄，占发酵培养基Ⅱ的质量百分含量为0.25％的甘油，占发酵培养基Ⅱ的质量百分含量为0.25％的CaCO₃，并调节pH为5.0。

优选的是，所述里氏木霉发酵培养的条件为：发酵温度为28℃，摇床转速为18rpm，发酵时间为120小时；

所述黑曲霉发酵培养的条件为：发酵温度为30℃，培养时间为7天。

一种所述的复合纤维素酶系在燃料乙醇生产中的应用。