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1、(10)授权公告号 CN 101210257 B (45)授权公告日 2011.08.24 CN 101210257 B *CN101210257B* (21)申请号 200610147876.4 (22)申请日 2006.12.25 C12P 7/28(2006.01) C12R 1/145(2006.01) (73)专利权人 上海凯赛生物技术研发中心有限 公司 地址 201203 上海市浦东新区张江高科技园 区春晓路 439 号 4 号楼 专利权人 凯赛生物产业 (72)发明人 李乃强 邱勇隽 廖锦绣 赵宏程 (74)专利代理机构 上海德昭知识产权代理有限 公司 31204 代理人 缪利明。
2、 US 4521516 ,1985.06.04,摘要， 第5栏实施 例 3. 李浪 等 编著 . 发酵法丙酮、 丁醇的生 产 .淀粉科学与技术 .1994,238-244. 刘亚伟 . 淀粉的酶液化、 糖化 .玉 米淀粉生产及转化技术 . 化学工业出版 社 ,2003,292-293. 焦瑞身 主编 . 丙酮 - 丁醇的生产工艺 .微 生物工程 .2003,151-152. M.S.Madihah et al.Direct fermentation of gelatinized sago starch to acetone-butanol-ethanol by Clostridium acet。
3、obutylicum.world journal of Microbiology and Biotechnology .2001, 第 17 卷 567-576. (54) 发明名称 一种生物法生产高丁醇的丙酮丁醇的方法 (57) 摘要 本发明根据丙酮、 丁醇生产菌的特点， 以含淀 粉的物质， 如含淀粉的农副产品为原料生物法生 产丙酮丁醇， 采用上述方法生产的丁醇比例高达 78， 而且降低了生产成本， 适于大规模工业化生 产。 其特点是1)在发酵步骤前增加一酶法处理含 淀粉物质步骤。2) 在所述酶法处理含淀粉物质步 骤与发酵步骤之间增加一碳氮比优化步骤。3) 增 加了废醪套用比例， 降低了发酵。
4、废醪的 COD 含量， 减少了污水的处理量。采用上述方法生产的丁醇 比例高达 78， 且在该方法中极大地降低了蒸汽 的耗量， 降低了发酵废醪的 COD 含量， 增加了废醪 套用比例， 减少了污水的处理量 ； 且以淀粉为原 料， 降低了生产成本， 适于大规模工业化生产。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 马驰 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 7 页 CN 101210257 B1/1 页 2 1. 一种生物法生产高丁醇的丙酮丁醇生产方法， 包含发酵步骤， 其特征在于， 在发酵步 骤前增加一酶法处理淀粉步骤， 在所述酶法处理淀粉步。
5、骤与发酵步骤之间增加一碳氮比优 化步骤， 其中， 所述酶法处理淀粉步骤为将淀粉配成总糖含量为 5-30wt的培养基， 搅拌、 调匀， 升温 到 40-105， 加入高温 淀粉酶， 原酶液单位 20000-40000IU/ml， 加入酶的量为 1-30IU/g 淀粉， 反应 1-50min， 处理方式为直接液化或喷射液化， 得到的液化液的 DE 值在 1 -20 ； 将液化后的培养基加水稀释成总糖含量为 4-15wt的发酵培养基 ； 所述碳氮比优化步骤是按照碳氮比为20-2001优化， 添加或减少氮源于发酵培养基 中， 然后加水， 使培养基的总糖含量在 4-15wt， 调节 pH4.0-7.0，。
6、 121-123下高温蒸汽灭 菌 15-30min。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述发酵步骤是将成熟的丙酮丁醇 菌种子液接到灭过菌的发酵培养基中， 接种量为发酵培养基量的 0.1-30wt， 培养温度 38-40， 厌氧培养 40-70hr， 至发酵过程不产生气体时， 结束发酵。 3. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 在所述发酵步骤后增加一蒸馏分离步骤， 所述蒸馏分离步骤是将发酵结束后的发酵醪蒸馏获得含有丙酮和丁醇的溶剂和发酵废醪， 蒸馏后的发酵废醪干物质含量 0.5-2.5wt； 溶剂按照现有生物法生产丙酮、 丁醇的工艺分 离得到丙酮和丁醇， 发酵废醪。
7、作为含淀粉物质回收利用。 4. 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 所述发酵废醪的回收利用为直接将发酵 废醪按重量比 1 0.2-1 比例和水混合用于发酵培养基的调配。 5. 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 将发酵废醪通过膜过滤， 将膜清液用于发 酵培养基的配制。 6. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述淀粉包括由玉米湿法加工制成的淀 粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉。 7. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述氮源为有机氮源或无机氮源。 8. 根据权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 所述氮源包括硫酸铵、 氯化铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵、 。
8、磷酸二氢铵、 磷酸氢二铵、 玉米浆、 玉米浆粉、 酵母膏、 蛋白胨、 鱼粉、 豆饼粉、 酵母 粉。 9. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 减少含氮量的方法是添加淀粉。 10. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征在于， 所述的丙酮丁醇菌种子液为丙酮丁醇梭 菌 (Clostridium acetobutylicum) 或糖 - 丁基丙酮梭菌 (Clostridiumsaccharobutylace tonicum) 或拜氏梭菌 (Clostridium beijerinckii) 种子液。 11. 根据权利要求 5 所述的方法， 其特征在于， 所述膜包括超滤膜或微滤膜， 膜材料为。
9、 有机膜或无机膜。 12. 根据权利要求 5 所述的方法， 其特征在于， 所述发酵废醪膜过滤时的操作温度为 40-110， 操作压力为 0.1-0.4Mpa。 13. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征在于， 所述发酵步骤为批式、 连续、 半连续、 流 加 - 批式、 补加 - 批式。 权 利 要 求 书 CN 101210257 B1/7 页 3 一种生物法生产高丁醇的丙酮丁醇的方法 技术领域 0001 本发明涉及丙酮、 丁醇的生产方法， 具体地说， 是以含淀粉物质， 尤其是以淀粉质 农副产品为原料， 特别是以淀粉为原料进行高温淀粉酶液化， 然后生物法生产丙酮、 丁醇的 方法。 背景技术。
10、 0002 丙酮、 丁醇、 乙醇统称为丙丁总溶剂， 是医药、 农药、 塑料、 油漆、 国防及轻工业的重 要的化工材料单体。丁醇广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产。此外， 丁醇作为替代汽油 的生物燃料也得到国际上很大的重视。 与乙醇相比， 丁醇能与汽油以更高的比例混和， 更适 合在现有的燃料供应和分销系统中使用。在制药工业中， 特别是在青霉素等抗生素的提炼 过程中必须大量使用丁醇而得到丁酯类溶剂。丁醇可由石油化工合成技术取得， 但在只要 工业中优先采用由生物发酵生产的丁醇。 与石油燃料相比， 生物丁醇的经济性更高， 能提高 车辆的燃油效率和行驶里程 ； 而且生物丁醇产生是以可再生资源为原料， 具有。
11、显著的环境 效益。丙酮在工业上主要作为溶剂用于炸药、 塑料、 橡胶、 纤维、 制革、 油脂、 喷漆等行业中， 也可作为合成烯酮、 醋酐、 碘仿、 聚异戊二烯橡胶、 甲基丙烯酸、 甲酯、 氯仿、 环氧树脂等物质 的重要原料。 0003 丙酮、 丁醇的生产方法有生物法和化学法。我国最早是利用丙丁菌对玉米进行发 酵生产， 二十世纪九十年代中期， 由于石油价格低廉， 以石油为原料生产丙丁总溶剂的工艺 逐渐取代了生物发酵法。化学法生产丁醇的原材料为石化下游产品丙烯， 而丙烯主要来自 于石油炼化产品。预计到 2010 年， 中国对丙烯的当量需求将达到 1905 万吨， 供需缺口将达 到 825 万吨 ； 。
12、对于丁醇供需矛盾则更为十分突出， 进口量占消费量的 50以上 ： 2005 年中 国丁醇产量 24 万吨， 进口 29 万吨。 0004 进入二十一世纪， 随着世界经济的发展， 对石油的需求迅速扩大， 石油作为战略物 资和不可再生的能源， 其价格不断上涨， 带动丙酮、 丁醇的价格上升， 使生物发酵法生产丙 丁总溶剂重新具有了市场竞争优势， 其经济效益可观， 发展前景良好。 世界上许多化学公司 已经开始进行重大的战略转向， 用生物资源代替石油资源， 用生物技术路线取代化学技术 路线进行生物燃料及化学品的生产。而传统发酵法生产丙酮、 丁醇其技术水平相对落后， 发酵液中溶剂含量 18-20g/L ；。
13、 丁醇在溶剂中的比例低， 约为 60。这使得发酵法生产丁醇 的成本高于化学法的成本， 然而现代生物技术的发展使降低发酵法生产丁醇的成本成为可 能。 0005 近年来， 国内对丙酮丁醇发酵的研究很多， 主要围绕着菌种诱变、 发酵工艺条件优 化、 溶剂提取等方面进行研究。1995 年颜叙秀报道利用紫外诱变丙酮丁醇梭菌提高代谢产 物 ； 1999 年马光庭等进行了对糖蜜发酵生产丙酮丁醇菌种筛选及对小试发酵条件的选择 进行了研究 ； 1996 焦瑞身等对高丁醇比丙酮丁醇梭菌进行选育， 他们通过化学试剂诱变， 实现总溶剂在 20g/L 左右， 丁醇产量为总溶剂的70； 2001 年， 县永平对丙酮丁醇梭。
14、菌固定 化技术进行了研究 ； 1998 年， 陈守文等研究了稻草酶法水解液的丙酮丁醇发酵， 研究将纤 说 明 书 CN 101210257 B2/7 页 4 维资源用于丙酮丁醇发酵。 国外对丙酮丁醇发酵的研究主要包括通过传统诱变和利用基因 工程的手段提高菌株的代谢性能 ； 采用新型的提取工艺解除底物对菌体的毒害作用。比较 有代表性的是美国 Illinois 大学所做的工作。他们用膜渗透汽化与发酵耦联进行 ABE 发 酵的研究、 利用 gas-stripping 和发酵耦联工艺进行 ABE 发酵的研究。2005 年， 美国专利 US2005/0089979A1 报道了利用 gas-strippi。
15、ng 和连续发酵耦联来生产丙酮丁醇， 这些实验 一般在 1L 罐的水平上， 而且采用的原料多为葡萄糖， 并且丁醇比停留在 60-70之间。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题在于开发一条全新的利用含淀粉物质， 尤其是淀粉质 农副产品， 特别是以淀粉为原料生物法生产丙酮、 丁醇的工艺。采用该工艺丁醇的比例高， 过程中极大地降低了蒸汽的耗量， 降低了发酵废醪的 COD 含量， 增加了废醪套用比例， 减少 了污水的处理量。 0007 本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现 ： 0008 本发明根据丙酮、 丁醇生产菌的特点， 以淀粉质农副产品为原料生物法生产丙酮 丁醇的新工艺。 。
16、该工艺包括如下工艺单元 ： 发酵原料的优化、 尤其以淀粉为原料碳氮比的优 化 ； 酶法处理淀粉质农副产品 ； 经过碳氮比的优化和液化的发酵培养基进行发酵 ； 发酵液 废醪的回用发酵。具体步骤如下 ： 0009 1、 酶法处理含淀粉物质 0010 将含淀粉物质配成总糖含量为 5-30wt的培养基， 搅拌、 调匀， 升温到 40-105， 加入高温 a 淀粉酶， 原酶液单位 20000-40000IU/ml， 加入酶的量为 1-30IU/g 淀粉， 反应 1-50min， 处理方式为直接液化或者喷射液化， 得到的液化液的 DE 值在 1 -20； 将液化后 的培养基加水稀释成总糖含量为 4-15w。
17、t的发酵培养基 ； 0011 2、 调整发酵培养基的碳氮比 0012 按照碳氮比为 20-200 1， 添加或减少氮源于发酵培养基中， 然后加水， 使培养基 的总糖含量在 4-15wt， 调节 pH4.0-7.0， 121-123下高温蒸汽灭菌 15-30min ； 0013 3、 发酵 0014 将成熟的丙酮丁醇菌种子液接到上述灭过菌的发酵培养基中， 接种量为发酵培养 基量的 0.1-30wt， 培养温度 38-40， 厌氧培养 40-70hr， 至发酵过程不产生气体时， 结束 发酵 ； 0015 4、 蒸馏分离 0016 将发酵结束后的发酵醪蒸馏获得含有丙酮和丁醇的溶剂和发酵废醪， 蒸馏后。
18、的发 酵废醪干物质含量 0.5-2.5wt； 溶剂按照现有生物法生产丙酮、 丁醇的工艺分离得到丙酮 和丁醇， 发酵废醪作为含淀粉物质回收利用。 0017 所述发酵废醪的回收利用为直接将发酵废醪按重量比10.2-1比例和水混合用 于发酵培养基的调配。或者将该废醪通过膜过滤， 将膜清液用于发酵培养基的配制。 0018 在本发明中， 含淀粉物质包含但不限于玉米、 马铃薯、 木薯、 红薯、 高粱、 玉米粉、 淀 粉。所述淀粉包含但不限于由玉米湿法加工制成的淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉。所述玉米 粉为干法、 半湿法加工制成玉米粉。 0019 在本发明中， 所述氮源为有机氮源或无机氮源， 包括但不限于硫。
19、酸铵、 氯化铵、 碳 说 明 书 CN 101210257 B3/7 页 5 酸铵、 碳酸氢铵、 磷酸二氢铵、 磷酸氢二铵、 玉米浆、 玉米浆粉、 酵母膏、 蛋白胨、 鱼粉、 豆饼 粉、 酵母粉等。 0020 本发明减少含氮量的方法是在以上所述含淀粉物质中添加淀粉。 本发明碳氮比的 计算是根据发酵培养基中的总糖量和总氮量的折算。 0021 本发明所述的丙酮丁醇菌种子液包含但不限于丙酮丁醇梭菌 (Clostridium acetobutylicum 或 Clostridium saccharobutylacetonicum 或 Clostridium beijerinkii) 种子液。 0022。
20、 本发明所述膜包括超滤膜或微滤膜， 膜材料为有机膜或无机膜。该发酵废醪膜过 滤时的操作温度为 40-110， 操作压力 0.1-0.4Mpa。 0023 本发明发酵的方式可以为批式、 连续、 半连续、 流加 - 批式、 补加 - 批式。 0024 本发明所得溶剂产量 17-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0025 采用上述方法生产的丁醇比例高达 78， 且在该方法中极大地降低了蒸汽的耗 量， 降低了发酵废醪的 COD 含量， 增加了废醪套用比例， 减少了污水的处理量 ； 且以淀粉为 原料， 降低了生产成本， 适于大规模工业化生产。 具体实施方式 0026 以下。
21、结合具体实施例对本发明作进一步描述。应理解， 以下实施例仅用于说明本 发明而不用于限制本发明的范围。 0027 本发明根据丙酮、 丁醇生产菌的特点， 以淀粉质农副产品为原料生物法生产丙酮 丁醇的新工艺。 该工艺包括如下工艺单元 ： 发酵原料的优化、 尤其以淀粉为原料碳氮比的优 化 ； 酶法处理淀粉质农副产品 ； 经过碳氮比的优化和液化的发酵培养基进行发酵 ； 发酵液 废醪的回用发酵。具体如下 ： 0028 1、 酶法处理淀粉质农副产品 0029 发酵法生产丙酮、 丁醇的主要原料为淀粉质农副产品， 如玉米、 马铃薯、 木薯、 红 薯、 高粱等。玉米的加工工艺主要为湿法加工制成淀粉或者干法、 半湿。
22、法加工制成玉米 粉 ； 马铃薯的加工主要是制成马铃薯淀粉或者直接作为发酵原料 ； 红薯切成红薯片晒干 后作为发酵原料 ； 木薯经过加工得到木薯淀粉后作为发酵原料。将上述碳源配成总糖 含量为 5-30的培养基， 搅拌、 调匀， 升温到 40-105， 加入高温 a 淀粉酶， 原酶液单位 20000-40000IU/ml， 加入酶的量为 1-30IU/g 淀粉， 反应 1-50min， 处理方式为直接液化或者 喷射液化， 得到的液化液的 DE 值在 1 -20。将液化后的培养基加水稀释成总糖含量为 4-15的发酵培养基。 0030 2、 发酵培养基的碳氮比优化 0031 碳氮比的优化主要是根据该丙。
23、酮、 丁醇生产菌的特点和以上淀粉质原料的碳氮的 含量， 添加或减少含氮物质。添加合适的有机氮源或无机氮源， 包括但不限于硫酸铵、 氯化 铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵、 磷酸二氢铵、 磷酸氢二铵、 玉米浆、 玉米浆粉、 酵母膏、 蛋白胨、 鱼粉、 豆饼粉、 酵母粉等。减少含氮量的方法是将以上淀粉质农副产品中添加淀粉。碳氮比的 计算是根据发酵培养基中的总糖量和总氮量的折算。按照碳氮比为 20-200 1， 添加或 减少以上氮源于液化的培养基中， 加水， 使培养基的总糖含量在 4-15， 调节 pH4.0-7.0， 121-123下高温蒸汽灭菌 15-30min。 说 明 书 CN 101210257 。
24、B4/7 页 6 0032 3、 丙酮、 丁醇的发酵工艺 0033 将成熟的丙酮丁醇菌种子液接到上述灭过菌的发酵培养基中， 接种量 0.1-30， 培养温度 38-40， 厌氧培养 40-70hr， 至发酵过程不产生气体时， 结束发酵。 0034 4、 废醪处理回用发酵 0035 将发酵结束后的发酵醪蒸去溶剂， 得到发酵废醪， 该废醪的干物质含量 0.5-2.5。直接将废醪按一定比例和新鲜水混合用于发酵培养基的调配， 或者将该 废醪通过膜过滤， 将膜清液用于发酵培养基的配制。废醪和新鲜水混合的比例可以为 20 -100。按照上述 1、 2、 3、 4 步骤进行回用废醪的丙酮、 丁醇的发酵。 0。
25、036 实施例 1 10L 发酵罐发酵 ( 玉米粉液化 ) 0037 取1支丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum或Clostridiumsaccharobut ylacetonicum) 的甘油管菌种， 接种于装有 25mL 培养基 ( 土豆 30， 蔗糖 5， 磷酸二氢钾 1.0， pH自然)的试管中， 100， 热激1.5-2min， 3840， 恒温培养箱中培养2448小 时， 得到一级种子液。 将25ml一级种子液接种于10L发酵罐中进行发酵， 发酵罐装液量6L， 发酵培养基组成 ： 8的玉米粉， pH 自然。接种前将 8的玉米粉液升温到 80-100， 。
26、按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后 在121-123下， 高温蒸汽灭菌20-30min， 冷却至38-40下， 接种发酵。 发酵温度38-40， 发酵周期55-70小时， 溶剂产量17-22g/L， 丁醇比70-78， 糖到溶剂转化率33-40。 结果 见下表 ： 0038 发酵周期 (h) 68 72 64 58 55 溶剂含量 (g/L) 20.6 17.5 20.5 22.0 22.4 丁醇比 ( ) 70.5 78.2 72.2 70.9 70.0 培养基 DE 值 ND 2 5 10 15 高温。
27、淀粉酶加 量 (u/g 玉米 粉 ) 0 1.5 5 10 15 0039 实施例 2 10L 发酵罐发酵 ( 玉米淀粉液化 ) 0040 取 1 支丙酮丁醇梭菌 (Clostridium acetobutylicum 或 Clostridiumsaccharobu tylacetonicum) 的甘油管菌种， 接种于装有 25mL 培养基 ( 土豆 30， 蔗糖 5， 磷酸二氢 钾 1.0， pH 自然 ) 的试管中， 100， 热激 1.5-2min， 38 40， 恒温培养箱中培养 24 48 小时， 得到一级种子液， 将 25ml 一级种子液接种于 10L 发酵罐中进行发酵， 发酵罐装。
28、液 量 6L， 发酵培养基组成 ： 6.5的玉米淀粉， pH 自然。接种前将 6.5的玉米淀粉液升温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值 在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200左右， 混合的物料在121-123下， 高温蒸汽灭菌20-30min， 冷却至38-40下， 接种 说 明 书 CN 101210257 B5/7 页 7 发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 50-70 小时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖。
29、到 溶剂转化率 33-40。结果见下表 ： 0041 发酵周期 (h) 70 60 58 54 50 溶剂含量 (g/L) 18.5 20.9 21.4 22.0 22.4 丁醇比 ( ) 78.5 75 73.5 72.0 70.5 培养基 DE 值 2 4 8.5 12.7 18 高温淀粉酶加 量 (u/g 淀粉 ) 1.5 5 10 15 30 0042 实施例 3 10L 发酵罐发酵 ( 以马铃薯为原料， 进行液化、 发酵 ) 0043 按照实施例 2 中所述方法， 得到 25ml 种子液， 将 25ml 一级种子液接种于 10L 发酵 罐中进行发酵， 发酵罐装液量 6L， 发酵培养基。
30、组成 ： 配制总糖为 6.5的马铃薯培养基， pH 自然。接种前将马铃薯液升温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵 母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200 左右， 混合的物料在 121-123下， 高温蒸汽灭菌 20-30min， 冷却至 38-40下， 接种发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 50-65 小时， 溶剂产 量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0044 实施例 4 30L 发酵罐发酵 。
31、( 玉米淀粉液化 ) 0045 取 1 支丙酮丁醇梭菌 (Clostridium acetobutylicum 或 Clostridiumsaccharobu tylacetonicum) 的甘油管菌种， 接种于装有 25mL 培养基 ( 土豆 30， 蔗糖 5， 磷酸二氢 钾 1.0， pH 自然 ) 的试管中， 100， 热激 1.5-2min， 38 40， 恒温培养箱中培养 24 48 小时， 得到一级种子液。将培养成熟的上述 25ml 的培养基接种于 6L 培养基中 (5-8的 玉米粉或 5-8的玉米淀粉， 0-0.3硫酸铵， pH 值 5.0-6.5)， 38-40下， 恒温培养箱。
32、中培 养 24 40h， 得到二级种子液。将 6L 二级种子液接种于 30L 发酵罐中进行发酵， 发酵罐装 液量 18L， 发酵培养基组成 ： 6.5的玉米淀粉， pH 自然。接种前将 6.5的玉米淀粉液升温 到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200左右， 混合的物料在121-123下， 高温蒸汽灭菌20-30min， 冷却至30-40下， 接种 发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 45-60 小时， 溶。
33、剂产量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到 溶剂转化率 33-40。 0046 实施例 5 5000L 发酵罐发酵 ( 玉米淀粉液化 ) 0047 按照实施例 4 的所述的种子培养方法， 得到培养成熟的二级种子液 6L。将培养 成熟的 6L 培养基接种于 500L 种子罐中， 种子罐培养基组成为 ： 5-8的玉米粉或 5-8的 淀粉， 0-0.3硫酸铵， 种子罐装液量 300L， pH 值 5.0-6.5， 38-40下， 培养 20-30h， 得到三 级种子液。将 300L 种子液接种于 5000L 发酵罐中进行发酵， 发酵罐装液量 3000L， 发酵培 说 明 书 CN 101。
34、210257 B6/7 页 8 养基组成 ： 6.5的玉米淀粉， pH 自然。接种前将 6.5的玉米淀粉液升温到 80-100， 按 照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200 左右， 混合的物料在 121-123下， 高温蒸汽灭菌 20-30min， 冷却至 38-40下， 接种发酵。发酵 温度 38-40， 发酵周期 50-65 小时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0048 。
35、实施例 6 5000L 发酵罐发酵 ( 玉米淀粉液化 ) 0049 按照实施例 5 所述培养的 300L 种子液接种于 5000L 发酵罐中进行发酵， 发酵罐装 液量 3000L， 发酵培养基组成 ： 6.5的玉米淀粉， pH 自然。接种前将 30的玉米淀粉液升 温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比 在 40-200 左右， 同时加水使培养基的淀粉含量在 6.5， 混合的物料在 121-123下， 高温 蒸汽灭菌 20。
36、-30min， 冷却至 38-40下， 接种发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 50-65 小 时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇比 72-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0050 实施例 7 废醪回用发酵试验 0051 按照实施例1中所述的得到的6L发酵液经过蒸馏去除溶剂以后的废醪， 使残留的 总溶剂在0-0.5， 然后定容至6L， 此时该醪液的COD在2000-25000mg/L， 从其中取3L并添 加 390g 玉米淀粉， 搅拌均匀， 玉米淀粉液升温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高 温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 。
37、值在 1-20， 然后在液化液中添加 1.0的 酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200 左右， 同时加水使培养基的淀粉含 量在 6.5， 混合的物料在 121-123下， 高温蒸汽灭菌 20-30min， 冷却至 38-40下， 将实 施例 1 的 25ml 一级种子液接种发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 55-65 小时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0052 实施例 8 废醪回用发酵试验 0053 将实施例 6 中的发酵结束得到的 3000L 发酵液经过蒸馏去除溶剂， 使发酵液中残 余的溶剂在 0-0.5左右。
38、， 然后定容至 3000L， 此时该醪液的 COD 在 10000-18000mg/L， 从其 中取 2700L 并添加 195Kg 玉米淀粉， 搅拌均匀， 玉米淀粉液升温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 /g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化 液中添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200 左右， 同时加水使 培养基的淀粉含量在 6.5， 混合的物料在 121-123下， 高温蒸汽灭菌 20-30min， 冷却至 30-40下， 将实施例 1 的 300l 三级种子液接种发酵。发酵温。
39、度 38-40， 发酵周期 50-65 小时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0054 实施例 9 废醪回用发酵试验 0055 将实施例 4 中的发酵结束得到的两个 30L 罐的发酵液 36L 经过蒸馏去除溶剂， 使 发酵液中残余的溶剂在 0-0.5左右， 通过膜过滤装置过滤该蒸煮过的发酵废醪， 膜的操作 温度 50-100， 操作压力 0.1-0.4Mpa， 得到膜清液定容的 COD 在 3000-8000mg/L， 从其中 取 18L 并添加 1170Kg 玉米淀粉， 搅拌均匀， 玉米淀粉液升温到 80-100， 按照 1-30IU 酶 。
40、/ g 淀粉， 加入高温 淀粉酶， 液化 1-50min， 控制液化液的 DE 值在 1-20， 然后在液化液中 添加 1.0的酵母膏， 根据酵母膏的含氮量不同， 使碳氮比在 40-200 左右， 混合的物料在 说 明 书 CN 101210257 B7/7 页 9 121-123下， 高温蒸汽灭菌20-30min， 冷却至38-40下， 将实施例1中所述方法得到的6L 二级种子液接种发酵。发酵温度 38-40， 发酵周期 50-65 小时， 溶剂产量 20-22g/L， 丁醇 比 70-78， 糖到溶剂转化率 33-40。 0056 以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。本行业的技术人员应该了解， 本发 明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理， 在不脱 离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改进都落入要 求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 说 明 书 。