[发明专利]一种利用木质纤维原料生产丙酮/丁醇的方法

摘要

本发明公开了一种利用木质纤维原料生产丙酮/丁醇的方法。该方法将嗜纤维梭菌(ClostridiumcellulovoransATCC35296)与拜氏梭菌(ClostridiumbeijerinckiiNCIMB8052)按一定比例接入以玉米棒芯为唯一碳源的培养基上，在一定温度和pH控制条件下混菌发酵，直接利用玉米棒芯生产丙酮/丁醇。利用该方法可以在一个反应器内实现纤维素酶生产、玉米棒芯降解和糖化、己糖与戊糖同步发酵生产丙酮/丁醇的过程，大幅度降低纤维素丁醇的生产成本。

主权项

一种利用木质纤维原料生产丙酮/丁醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将1 mL发酵菌株C. cellulovorans ATCC35296接入装有200 mL Clocel‑1培养基的血清瓶中，33‑40 ℃静置培养18~24 h，得到发酵菌株C. cellulovorans ATCC35296的一级种子；将1 mL含有发酵菌株C. beijerinckii NCIMB8052的芽孢悬液在80℃下热击10min后，接入装有200 mL TGY培养基的血清瓶，33‑40℃静置培养18~24 h左右，得到发酵菌株C. beijerinckii NCIMB8052的一级种子；所述Clocel‑1培养基是由质量体积比为10 g/L~30 g/L玉米棒芯、0.5 g/L~1 g/L酵母粉、0.5 g/L~1 g/L蛋白胨、1.65 g/L Na(CH₃COO)、1.5 g/L NH₄Cl、1 g/L K₂HPO₄、0.5 g/LMgSO₄^.7H₂O、0.5 g/L KCl、0.00125 g/LFeSO₄、0.5 g/L L‑半胱氨酸盐酸盐、0.001 g/L刃天青、0.0001 g/L维生素B₁、0.000001 g/L生物素、0.0001 g/L对氨基苯甲酸组成，其pH值为6.8~7.2；所述的TGY培养基是由质量体积比分别为4 g/L~6 g/L蛋白胨、2 g/L~4 g/L酵母粉、2 g/L葡萄糖、0.5 g/L的 L‑半胱氨酸盐酸盐组成，其pH值为7.0‑7.5；（2）取100~200 mL由步骤（1）得到的C. cellulovorans ATCC35296一级种子和5~50 mL由步骤（1）得到的C. beijerinckii NCIMB8052一级种子接种于含1800 mL Clocel‑2培养基的5L发酵罐中，发酵转速为100~150 r/min，培养温度33‑40℃，用2~5 mol/L 氢氧化钠控制发酵pH值为6.8~7.2；待发酵至24~48 h后，不再控制pH值，直至发酵结束，得到丙酮/丁醇；所述的Clocel‑2培养基是由质量体积比分别为60 g/L~70 g/L玉米棒芯、0.5 g/L~1 g/L酵母粉、0.5 g/L~1 g/L蛋白胨、1.65 g/L Na(CH₃COO)、1.5 g/L NH₄Cl、1 g/L K₂HPO₄、0.5 g/L MgSO₄^.7H₂O、0.5 g/L KCl、0.00125 g/L FeSO₄、0.5 g/L L‑半胱氨酸盐酸盐、0.001 g/L刃天青、0.0001 g/L维生素B₁、0.000001 g/L生物素、0.0001 g/L对氨基苯甲酸组成，其pH值为6.8~7.2。