玉米秸秆资源生产2,3丁二醇的清洁技术.pdf

摘要
申请专利号：	CN200910012176.8	申请日：	2009.06.22
公开号：	CN101580855A	公开日：	2009.11.18
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	专利权的转移IPC(主分类):C12P 7/18变更事项:专利权人变更前权利人:大连工业大学变更后权利人:海南大学变更事项:地址变更前权利人:116034 辽宁省大连市甘井子区轻工苑1号变更后权利人:570228 海南省海口市人民大道58号海南大学材料与化工学院登记生效日:20140303\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C12P7/18; C12R1/22(2006.01)N; C12R1/07(2006.01)N	主分类号：	C12P7/18
申请人：	大连工业大学
发明人：	张玉苍; 何连芳
地址：	116034辽宁省大连市甘井子区轻工苑1号
优先权：
专利代理机构：	大连东方专利代理有限责任公司	代理人：	毕进
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内容摘要

本发明涉及一种玉米秸秆资源2，3-丁二醇生产的清洁技术，选用农作物玉米秸为原料，将通过碱法或液化法得到的纤维素原料中的纤维素酶解，接入细菌-克雷伯氏菌属(Klebsiella)或芽孢秆菌属(Bacillus)细菌菌液进行2，3-丁二醇发酵生产，以草代粮、变废为宝，降低了2，3-丁二醇生产成本；废液中只有少量的残留半纤维素、木素和灰分，即使原料水解发酵不完全，废液中固液分离容易，还可再利用，因此减少了环境污染。每公斤秸秆纤维素原料产混合糖液0.5kg，发酵结束减压蒸馏提取2，3丁二醇0.18～0.22kg。该2，3-丁二醇的生产具有生产成本低的特点，起到开发资源保护环境的双重效果。

权利要求书

1、  一种玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇的清洁技术，其特征在于按如下步骤进行操作：
第一步、将含有纤维素60～62％的纤维素原料粉碎，备用；
第二步、上述原料分别按2～5％的加酶量加入纤维素复合酶制剂，在PH值5.5～7，35～45℃酶解3～5天；
第三步、按1～5％的接种量加入产酸克雷伯氏菌属细菌菌液，在加水比1∶5～7，30～40℃保温发酵3～5天；
第四步、减压蒸馏得到2，3-丁二醇，收率为原料重量的18～22％。

2、  根据权利要求1所述的一种玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇的清洁技术，其特征在于纤维素原料是利用造纸工业经碱化后所得，其中含纤维素60％。

3、  根据权利要求1所述的一种玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇的清洁技术，其特征在于纤维素原料是利用液化法制得，其中含纤维素62％。

4、  根据权利要求1所述的一种玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇的清洁技术，其特征在于将所用的产酸克雷伯氏菌属细菌菌液替换为芽孢秆菌属细菌菌液。

说明书

玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇的清洁技术
技术领域
本发明属生物质能领域，具体涉及一种生物酶在玉米秸秆资源生产2，3-丁二醇中的应用技术。
技术背景
2，3-丁二醇燃料作为可再生能源不会枯竭，并且不会引起温室效应。微生物发酵糖可以生产酒精。目前在工业生产中用于发酵产2，3-丁二醇的微生物主要是细菌-克雷伯氏菌属(Klebsiella)或芽孢秆菌属(Bacillus)。包括秸秆在内的含有糖类物质的生物质都可能作为2，3-丁二醇发酵的原料，大分子物质的利用需先经过酶的降解。生物2，3-丁二醇作为石油的替代物，其产业链还在继续延伸。我国有发展纤维素制2，3-丁二醇的有利条件，每年仅农作物秸秆就有2亿多吨(干重)，而我国粮食资源并不丰富，因此将农林废弃物转化为2，3-丁二醇燃料，形成产业化利用，非常适合我国的国情，从能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消除由焚烧秸秆造成的环境问题。
发明内容
本发明的目的是以造纸工业经碱化后或液化法得到的纤维素为主要原料，经生物工程技术处理，生产出低成本的生物2，3-丁二醇。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
第一步、将含有纤维素60～62％的纤维素原料粉碎，备用；
第二步、上述原料分别按2-5％的加酶量加入纤维素复合酶制剂，在PH值5.5～7，35～45℃酶解3～5天；
第三步、按1～5％的接种量加入产酸克雷伯氏菌属或芽孢秆菌属细菌菌液，在加水比1∶5～7，30～40℃保温发酵3～5天；
第四步、减压蒸馏得到2，3-丁二醇，其收率为原料重量的18～22％。
本发明所采用的纤维素原料可以利用造纸工业经碱化后所得，其中含纤维素60％；也可以利用液化法制得，其中含纤维素62％。
本发明选用农作物玉米秸为原料，以草代粮、变废为宝，降低了2，3-丁二醇生产成本；废液中只有少量的残留半纤维素、木素和灰分，即使原料水解发酵不完全，废液中固液分离容易，还可再利用，因此减少了环境污染。每公斤秸秆纤维素原料产混合糖液0.5kg，发酵结束减压蒸馏提取2，3丁二醇0.18～0.22kg。该2，3-丁二醇的生产具有生产成本低的特点，起到开发资源保护环境的双重效果。
具体实施方式
实施例1
造纸工业经碱化后得到的纤维素原料1公斤，按2％的比例加入纤维素酶，在加水比1∶5，PH值5.5，45℃酶解5天。然后按2％的接种量加入产酸克雷伯氏菌属细菌菌液，30℃保温发酵3天，经过蒸馏得到2，3-丁二醇0.20kg。
实施例2
经碱法蒸煮得到的纤维素原料1公斤，按3％的比例加入纤维素酶，在加水比1∶5.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接种量加入产酸克雷伯氏菌属细菌菌液，36℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇0.22kg。
实施例3
液化法得到的纤维素原料1公斤，按3％的比例加入纤维素酶，在加水比1∶6，PH值6.0，45℃酶解3天。然后按2％的接种量加入芽孢秆菌属细菌菌液，35℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇0.19kg。
实施例4
液化法得到的纤维素原料1公斤，按4％的比例加入纤维素酶，在加水比1∶6.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接种量加入芽孢秆菌属细菌菌液，37℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇0.21kg。