[发明专利]一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺

权利要求书

1.一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、制备预处理秸秆混合物：采用高温稀酸对玉米秸秆干物进行预处理得到一定量的预处理秸秆混合物，其中预处理秸秆混合物的质量计为A；

S2、制备YPD种子培养基和发酵培养基，备用；

S3、第一次循环水解发酵：取A/5的预处理秸秆混合物置入水解罐中，引入复合水解酶进行水解，离心得到上清液和沉淀物，取上清液置于发酵罐中，无菌条件下引入1-5％v/v的YPD种子培养基，进行发酵，发酵结束后离心回收得到回收酵母和含乙醇的发酵液；

S4、第二次循环水解发酵：取A/5的预处理秸秆混合物置入水解罐中，引入复合水解酶和S3中得到的沉淀物进行水解，离心得到上清液和沉淀物，取上清液置于发酵罐中，无菌条件下引入发酵培养基和S3得到的全部回收酵母，进行发酵，发酵结束后离心回收得到酵母和含乙醇的发酵液；

S5、第三次循环水解发酵：取A/5的预处理秸秆混合物置入水解罐中，引入复合水解酶和S4中得到的70-90％的沉淀物进行水解，离心得到上清液和沉淀物，取上清液置于发酵罐中，无菌条件下引入发酵培养基和S4得到的70-90％回收酵母，进行发酵，发酵结束后离心回收得到回收酵母和乙醇，S4中剩余的10-30％沉淀物转入分支水解罐中进行分支水解，分支水解结束后转入分支发酵罐中，并加入S4中剩余的10-30％回收酵母进行发酵，离心得到含乙醇的发酵液；

S6、第四次循环水解发酵：取A/5的预处理秸秆混合物置入水解罐中，引入复合水解酶和S5中得到的70-90％的沉淀物进行水解，离心得到上清液和沉淀物，取上清液置于发酵罐中，无菌条件下引入发酵培养基和S5得到的70-90％回收酵母，进行发酵，发酵结束后离心回收得到回收酵母和乙醇，S5中剩余的10-30％沉淀物转入分支水解罐中进行分支水解，分支水解结束后转入分支发酵罐中，并加入S5中剩余的10-30％回收酵母进行发酵，离心得到含乙醇的发酵液；

S7、第五次循环水解发酵：取A/5的预处理秸秆混合物置入水解罐中，引入复合水解酶和S6中得到的70-90％的沉淀物进行水解，离心得到上清液和沉淀物，取上清液置于发酵罐中，无菌条件下引入发酵培养基和S6得到的70-90％回收酵母，进行发酵，发酵结束后离心回收得到回收酵母和乙醇，S6中剩余的10-30％沉淀物转入分支水解罐中进行分支水解，分支水解结束后转入分支发酵罐中，并加入S6中剩余的10-30％回收酵母进行发酵，离心得到含乙醇的发酵液；

S8、收集S3-37中得到的含乙醇的发酵液，完成发酵。

2.根据权利要求1所述的一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺，其特征在于：所述S1的具体过程为：取玉米秸秆干物和稀硫酸，其中稀硫酸的质量浓度为0.5-1.5％，将玉米秸秆加入稀硫酸中，120-180℃、0.1-0.35MPa条件下处理10-45min，得到预处理秸秆混合物；

其中，玉米秸秆和稀硫酸的总质量为A，玉米秸秆的质量为A/10-A/4，余量为稀硫酸。

3.根据权利要求1所述的一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺，其特征在于：所述复合水解酶包括液体纤维素酶和木聚糖酶，酶活分别为8500-10000U/mL和80000-100000U/mL，投放量分别为160-220mL/kg玉米秸秆干物料和175-250mL/kg玉米秸秆干物。

4.根据权利要求1所述的一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺，其特征在于：所述S2中，YPD种子培养基中包括蛋白胨10-20.0g/L、酵母粉5-10.0g/L和葡萄糖10-20.0g/L，在pH5.5-6.8、121℃条件下高压蒸汽灭菌20min，其中葡萄糖单独进行灭菌，灭菌方式为：115℃高压蒸汽灭菌15min。

5.根据权利要求1所述的一种提高利用玉米秸秆生产燃料乙醇产量的水解发酵工艺，其特征在于：所述S2中，发酵培养基中包括蛋白胨2.5-7.5g/L、酵母粉1-5.0g/L和葡萄糖2-10.0g/L，在pH5.5-6.8、121℃条件下高压蒸汽灭菌20min，其中葡萄糖单独进行灭菌，灭菌方式为：115℃高压蒸汽灭菌15min。