[发明专利]一种利用微藻直接生产乙醇的方法

说明书

一种利用微藻直接生产乙醇的方法，属于发酵工程技术领域。为了解决目前利用微藻生物合成乙醇的成本高，效率低的问题，本发明提供了一种利用微藻生产乙醇的方法，以表达淀粉酶和纤维素酶的酿酒酵母为发酵菌种，接种到含有微藻的发酵培养基中发酵培养制备乙醇；所述微藻为凯氏拟小球藻Parachlorella kessleri QWY28、栅藻Desmodesmus sp.QWY36或衣藻Chlamydomonas sp.QWY37。本发明克服了淀粉和纤维素水解的反应试剂毒性风险，降低了乙醇生产的成本，为真实养猪污水培养的富含碳水化合物的微藻直接生产高浓度乙醇工艺提供了新的视角。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及一种利用微藻直接生产乙醇的方法。

背景技术

光合生物是利用光能固定CO₂的生物体的总称，藻类是指在良好的培养条件下具有高光合效率的光合生物。藻类的工业化培养已经进行了半个多世纪，人们对藻类作为工业原料、燃料、饲料、精细化学品的原料和保健品的需求越来越大，认为藻类在未来工业中占有重要地位。由于CO₂固定过程中产生了各种有用的碳组分，因此在藻类的培养过程中，藻类生产的各种碳成分成为研究热点。

由于担心矿物燃料枯竭，人们更加需要及早寻找替代燃料，而且由于健康方面的消费者增多，人们对更适合维持和改善健康的功能性化学品的需求也增加了，然而，淡水的短缺使得实际的微藻生物乙醇生产成本过高，因此，有必要开发一种低成本、高碳水化合物产量的培养体系，以更好地满足实际需求。

发明内容

为了解决目前利用微藻生物合成乙醇的成本高，效率低的问题，本发明提供了一种利用微藻生产乙醇的方法，一种利用微藻生产乙醇的方法，以表达淀粉酶和纤维素酶的酿酒酵母为发酵菌种，接种到含有微藻的发酵培养基中发酵培养制备乙醇；所述微藻为凯氏拟小球藻Parachlorella kessleri QWY28、栅藻Desmodesmus sp.QWY36或衣藻Chlamydomonas sp.QWY37，所述微藻经养猪污水培养富集得到，以发酵培养基体积计，所述微藻在发酵培养基中接种量为150-300g/L。

进一步地限定，所述酿酒酵母为EG-D-CBHI-D-CBHII-D和BY-AASS/GASS/GASS组成的混合菌。

进一步地限定，所述发酵培养基为酵母浸出粉胨葡萄糖培养基。

进一步地限定，所述利用微藻生产乙醇的方法如下：

1)菌种活化：将表达淀粉酶和纤维素酶的酿酒酵母菌株接种至酵母浸出粉胨葡萄糖培养基中培养，温度为20-30℃，搅拌速度为100-200rpm/min，培养48-72h后，离心后得到的菌体用无菌水漂洗后，称重；

2)发酵培养：然后，将表达淀粉酶和纤维素酶的酿酒酵母接种到含有微藻的酵母浸出粉胨葡萄糖培养基中，接种量为50-100g/L，37℃，搅拌速度为400rpm/min进行乙醇发酵，以酵母浸出粉胨葡萄糖培养基体积计，所述微藻在发酵培养基中接种量为300g/L。

进一步地限定，步骤1)所述离心在4℃下以5200rpm/min离心细胞10min。

进一步地限定，步骤2)所述酿酒酵母菌株为EG-D-CBHI-D-CBHII-D和BY-AASS/GASS/GASS按照1:1组成的混合菌，以酵母浸出粉胨葡萄糖培养基体积计，EG-D-CBHI-D-CBHII-D接种量为50g/L，BY-AASS/GASS/GASS接种量为50g/L。

进一步地限定，步骤2)发酵后乙醇的收集方法为：取已发酵的发酵液加至蒸馏装置的圆底烧瓶中，在水浴锅中85-95℃下蒸馏，收集流出的乙醇。

有益效果