[发明专利]一种利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法

权利要求书

1.一种利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)取马克斯克鲁维酵母1727-5菌种进行种子培养、扩大培养；

步骤2)将纤维素物料进行预处理，获得未脱毒纤维素处理液，在未脱毒纤维素处理液中，料液比为1：3～1：10；

步骤3)将经过步骤1)种子培养、扩大培养后的菌种接种至步骤2)中获得的未脱毒纤维素处理液中进行发酵，其中，初始菌种浓度OD₆₂₀＝1-20，发酵温度30-50℃，转速100-300rpm/min，pH值4-6，0～2vvm的微量通入无菌空气，以获得木糖醇；

步骤4)步骤3)中进行发酵48-72h后添加纤维素酶，纤维素酶用量10FPU/g～20FPU/g，发酵温度30-50℃，转速100-300rpm/min，pH值4-6，发酵96～144h得到乙醇。

2.根据权利要求1所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，在步骤4)中进行批式补料发酵，以提高终点乙醇浓度：在添加纤维素酶后每24-48h补加步骤2)中预处理的纤维素或淀粉糖化后的葡萄糖，使预处理的纤维素或淀粉糖化后的葡萄糖在发酵液中的浓度为50-200g/L。

3.根据权利要求1或2所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，在步骤1)中：

种子培养：将酵母粉10g/L、蛋白胨20g/L、葡萄糖20g/L经121℃、20min灭菌制备得到种子液培养基，将马克斯克鲁维酵母1727-5菌株接种至所述种子液培养基，培养16～24h至菌种浓度达到OD₆₂₀至2～2.5；

扩大培养：将酵母浸粉取10g/L、蛋白胨20g/L、葡萄糖20g/L以及木糖10g/L经121℃、20min灭菌制备得到扩培培养基，按接种量5-10％(v/v)将种子培养中获得的菌液接种到含有扩培培养基的摇瓶中，扩培温度30℃，转速100-300rpm，培养时间36～48h至菌种浓度达到OD₆₂₀至2～4。

4.根据权利要求1或2所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，在步骤2)中所述的纤维素物料选自玉米秸秆、麦秸、灌木条枝、木片、玉米芯、稻草和废纸中的一种或多种的组合；所述预处理选自碱法、稀酸法、水热法、汽爆法和磺化法预处理中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求3所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，在步骤2)中所述的纤维素物料选自玉米秸秆、麦秸、灌木条枝、木片、玉米芯、稻草和废纸中的一种或多种的组合；所述预处理选自碱法、稀酸法、水热法、汽爆法和磺化法预处理中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1、2或5所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，步骤4)中，发酵温度为40-50℃。

7.根据权利要求3所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，步骤4)中，发酵温度为40-50℃。

8.根据权利要求4所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，步骤4)中，发酵温度为40-50℃。

9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，将经步骤1)扩大培养后的菌种经离心浓缩，无菌水重悬，控制OD₆₂₀＝1-20并接种至步骤2)中获得的未脱毒纤维素处理液中。

10.根据权利要求6所述的利用未脱毒纤维素原料生产木糖醇和乙醇的发酵方法，其特征在于，将经步骤1)扩大培养后的菌种经离心浓缩，无菌水重悬，控制OD₆₂₀＝1-20，并接种至步骤2)中获得的未脱毒纤维素处理液中。