专利名称：一种制造乙醇的固体发酵生物方法
一种制造乙醇的固体发酵生物方法
背景技术：
甜高梁亦称芦粟、甜秫秸、甜秆和糖高粱，适应性极强，具有耐干旱、耐水涝、抗盐碱等多重抗逆性，在温度10°c以上和年积温在^00-4100°C范围即可种植；生长能力特别强，在籽粒成熟以后其茎叶仍保持青绿，继续进行光合作用。利用甜高粱茎秆生产乙醇主要采用和液态两种发酵方式。液态发酵一般采用的是将鲜甜高粱茎秆进行榨汁，将汁液进行液态发酵。但是液态发酵榨季短、汁液又需要浓缩后保存，榨汁设备投资大、过程能消耗高， 一般每榨1吨秆耗电21Kwh，还有糖残留在渣中，废水处理也造成成本提高，不能实现商业
化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种微生物发酵法利用甜高粱生产乙醇的方法。甜高粱茎杆采用固态方式，整个过程在发酵罐中一次完成。一种制造乙醇的固体发酵生物技术，其特征在于利用微生物发酵技术生产乙醇， 原料用甜高粱茎杆，无需榨汁液化。其过程包括原料预处理、固体发酵、连续蒸/精馏、糟渣深加工、分子筛脱水。本发明的优点1、优异的菌种(CGMCC 2026)使甜高粱秆固体发酵乙醇时间从传统窖式发酵的3 天以上缩短至10小时以内，亦比用玉米发酵生产乙醇的时间(55小时)缩短5倍以上；2、乙醇收率高于理论值的94% ；3、生产乙醇后的高粱秆作为乙醇生产所需蒸汽的锅炉燃料，实现了不使用外来化石能源(煤或天然气)；4、回收甜高粱秆中的水分作为乙醇生产工艺用水；5、没有玉米等淀粉原料生产乙醇的蒸煮和糖化过程，节省能量、酶制剂和人工；彻底改善传统固体发酵生产乙醇工艺过程，实现了机械化生产和和自动化控制；具体实施方法一种制造乙醇的固体发酵生物方法，整个过程采用固体发酵一次完成，其特征在于利用酵母菌CGMCC 2026(购自中国普通微生物菌种保藏管理中心)代谢发酵生产乙醇， 具体工序如下一，培养基(按重量体积比计)(1)种子培养基，按重量体积比计，0.5-2%酵母粉，0. 1-1%胰蛋白黄豆肉汤， 0. 5-0. 9%磷酸氢二钾，0. 1-0. 3%磷酸二氢钾，5%乙醇，余量为水；(2)基础发酵培养基，按重量体积比计，7-12%甘油，0. 5-2%酵母粉，0. 5_5%蛋白胨，0. 5-0. 9%磷酸氢二钾，0. 1-0. 3%磷酸二氢钾，5%乙醇，余量为水；二，菌种培养(1)取适量生产用酵母菌菌种，分布接入2-4只205ml厌氧摇瓶中，内装种子培养基 200ml(2)培养条件真空抽泣，33_37°C静置培养10小时，0D600的吸光度值达到5以
上？备用ο三，种子发酵(1)在1立方米不锈钢种子罐中装入种子培养基约占种子罐容积的60-75%，蒸汽灭菌 115°C /15min，冷却至 30°C。(2)取上述培养好的摇瓶菌种接入种子罐中，温度为33-37°C，充入无菌氮气搅拌培养，通气量0. 1-0. 2vvm，搅拌速率100-200rpm，生长10小时。四，生产发酵(1)在10立方米发酵罐中投入占罐总容积45-60%的基础发酵培养基，蒸汽灭菌 115°C /15min，冷却至 30°C。(2)取种子罐中培养好的酵母菌无菌接入发酵罐(3)发酵生产温度为33-37°C，充入无菌氮气搅拌培养，通气量0. 1-0. 2vvm,搅拌速率 50-100rpm。
权利要求
1.一种制造乙醇的固体发酵生物技术，其特征在于利用酵母菌，使用甜高粱生产乙醇， 甜高粱茎杆采用固态方式，整个过程在发酵罐中一次完成。
2.根据权利要求1所述固体发酵制造乙醇的方法，其特征在于代谢发酵生产乙醇所用的酵母菌CGMCC2026，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
3.根据权利要求1所述固体发酵制造乙醇的方法，其特征在于培养基成分1)种子培养基，按重量体积比计，0.5-2%酵母粉，0. 1-1%胰蛋白黄豆肉汤，0. 5-0.9% 磷酸氢二钾，0. 1-0. 3%磷酸二氢钾，5%乙醇，余量为水；2)基础发酵培养基，按重量体积比计，7-12%甘油，0. 5-2 %酵母粉，0. 5-5 %蛋白胨， 0. 5-0. 9%磷酸氢二钾，0. 1-0. 3%磷酸二氢钾，5%乙醇，余量为水；
4.根据权利要求1所述固体发酵制造乙醇的方法，其特征在于菌种培养1)取适量生产用酵母菌菌种，分布接入2-4只205ml厌氧摇瓶中，内装种子培养基 200ml2)培养条件真空抽泣，33-37°C静置培养10小时，0D600的吸光度值达到5以上，备用。
5.根据权利要求1所述固体发酵制造乙醇的方法，其特征在于种子发酵1)在1立方米不锈钢种子罐中装入种子培养基约占种子罐容积的60-75%，蒸汽灭菌 115°C /15min，冷却至 30°C。2)取上述培养好的摇瓶菌种接入种子罐中，温度为33-37°C，充入无菌氮气搅拌培养， 通气量0. 1-0. 2vvm，搅拌速率100-200rpm，生长10小时。
6.根据权利要求1所述固体发酵制造乙醇的方法，其特征在于生产发酵1)在10立方米发酵罐中投入占罐总容积45-60%的基础发酵培养基，蒸汽灭菌 115°C /15min，冷却至 30°C。2)取种子罐中培养好的酵母菌无菌接入发酵罐3)发酵生产温度为33-37°C，充入无菌氮气搅拌培养，通气量0.1-0. 2vvm，搅拌速率 50-100rpm。
全文摘要
一种制造乙醇的固体发酵生物方法，其特征在于利用微生物固态发酵技术生产乙醇，原料用甜高粱茎杆，无需榨汁液化。本发明效果缩短甜高粱秆固体发酵乙醇时间；提高乙醇收率％；节省生产耗能；节省酶制剂和人工。
文档编号C12P7/06GK102344944SQ20101024355
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者童彦 申请人:童彦