[发明专利]一种餐厨垃圾微波预处理协同多酶水解糖化发酵乙醇的方法在审
申请号: | 202110599015.4 | 申请日: | 2021-05-31 |
公开(公告)号: | CN113151365A | 公开(公告)日: | 2021-07-23 |
发明(设计)人: | 邱卫华;赵芸卿;修涵 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | C12P7/10 | 分类号: | C12P7/10;C12P7/14;C12P19/14;C12P19/02;C12N1/36;C12N1/18;C12R1/865 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 垃圾 微波 预处理 协同 水解 糖化 发酵 乙醇 方法 | ||
1.本发明所述的一种餐厨垃圾微波预处理协同多酶水解糖化发酵乙醇的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)餐厨垃圾的前处理:首先从餐厨垃圾挑拣出废纸、一次性餐具、骨头等不可降解的无机杂物,然后将餐厨垃圾进行粉碎、浆化;
2)餐厨垃圾的微波预处理:经前处理后的餐厨垃圾原料中加水调节至一定固液比,搅拌均匀后,调节至适当的功率微波处理一定时间;
3)酵母菌在餐厨垃圾水解液中的驯化:餐厨垃圾水解液进行梯度稀释,以稀释度从高到底进行酵母菌的逐级驯化,直至得到在高浓度餐厨垃圾水解液中发酵性能优良的酵母菌株;
4)餐厨垃圾的生物降解与乙醇发酵:将步骤2)中经微波预处理的餐厨垃圾,以步骤3)得到的驯化后酵母菌为发酵菌株,采用分步水解法发酵乙醇或者同步糖化发酵乙醇。
2.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤2)中餐厨垃圾原料(湿料)的微波预处理方法为,餐厨垃圾原料中加水调节固液比1:1~1:7(w/v,餐厨垃圾为湿料重量),搅拌均匀后,在微波功率6~20W/g餐厨垃圾(以湿重计)下微波处理30s~20min。
3.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤3)所述的酵母菌为市售的耐高温活性干酵母。
4.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤3)所述的餐厨垃圾水解液是以糖化酶水解餐厨垃圾而得到的。
5.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤3)所述的酵母的驯化方法为,首先将活性干酵母在40℃下用2%葡萄糖溶液复水20min后,再于38℃活化1h;活化的酵母菌接种至葡萄糖蛋白胨培养基(葡萄糖含量为10g/L,蛋白胨的浓度为1g/L)中,于38℃培养24h,然后将其接种至餐厨垃圾水解液中进行逐级驯化。
6.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤4)中经微波预处理的餐厨垃圾分步水解发酵乙醇的方法为,餐厨垃圾经微波预处理后,过滤取微波预处理的餐厨垃圾残渣,然后餐厨垃圾残渣加水调节固液比为1:1~1:7(w/v,以餐厨垃圾残渣湿重计),搅拌均匀后首先加入高温淀粉酶在90℃下水解液化1h,然后同时加入果胶酶、纤维素酶和糖化酶在50℃酶解1-6h,所用酶制剂均可通过市售获得;餐厨垃圾酶解后过滤收集滤液即得到餐厨垃圾水解液,水解液在115℃高压灭菌20min后,冷却后接种10%的驯化的酵母菌种子液,并在38℃恒温培养,发酵收集乙醇。
7.根据权利要求1所述的一种微波预处理协同多酶水解糖化餐厨垃圾发酵乙醇的方法,其特征在于,步骤4)所述的经微波预处理的餐厨垃圾同步糖化发酵乙醇的方法为,经微波预处理的餐厨垃圾原料直接加入果胶酶、纤维素酶和糖化酶,搅拌均匀后接种10%的经驯化的酵母菌种子液,然后在38℃恒温培养收集乙醇。
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