[发明专利]一种以农林业木质纤维素生物质为原料制备人造淀粉、纤维素乙醇及单细胞蛋白的方法

摘要

本发明公开了一种以农林业木质纤维素生物质为原料制备人造淀粉、纤维素乙醇及单细胞蛋白的方法，属于酶催化制备与微生物联合发酵的领域。该方法以农林业生物质中的纤维素及其衍生物为底物，在酵母和多酶共存的反应体系中，通过酵母发酵和体外多酶体系进行高效催化，将纤维素同时转化为人造淀粉、纤维素乙醇和单细胞蛋白；本发明通过体系与过程优化，将包含来源于植物α‑1,4‑葡聚糖磷酸化酶和纤维二糖磷酸化酶的多酶复合体在酵母表面进行展示，并添加人工调配的纤维素水解酶混合酶，从而建立酵母与多酶体系的联产反应体系。本发明方法可同时实现人造淀粉、纤维素乙醇、单细胞蛋白的规模化工业生产。

主权项

一种以农林业木质纤维素生物质为原料制备人造淀粉、纤维素乙醇及单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）原料纤维素提取：将农林业木质纤维素生物质经过预处理得到原料纤维素；所述农林业木质纤维素生物质包括秸秆、木屑；(2)原料纤维素分解：将原料纤维素作为底物，向其中加入纤维素酶，使原料纤维素分解，得到纤维二糖、纤维寡糖及少量葡萄糖；(3)微生物和酶催化体系：向步骤（2）中得到的纤维二糖与纤维寡糖中同时加入酵母、多酶体系得到联合催化体系；在该联合催化体系中，首先，多酶体系中的酶将所述纤维二糖转化为葡萄糖‑1‑磷酸与葡萄糖；然后，葡萄糖‑1‑磷酸在多酶体系中酶的作用下继续转化为人造淀粉；葡萄糖被酵母发酵生产纤维素乙醇，在发酵过程中，酵母进行自身繁殖，增殖的酵母作为单细胞蛋白的来源；(4)产物提取：步骤(3)的体系通过适当分离得到人造淀粉、通过蒸馏得到纤维素乙醇、同时离心得到单细胞蛋白。