一种纤维质原料固态发酵生产燃料乙醇的方法和装置

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技术领域	微生物发酵
成果用途	用于生产燃料乙醇。
要解决的技术问题	纤维素酶生产菌里氏木霉及其近缘菌株，普遍存在产生的β-葡萄糖苷酶活性偏低的缺陷，采用单菌产纤维素酶在实践中已被证明有很大的局限性。
达到的有益效果	将混合菌固态发酵产酶和底物降解同步发酵产乙醇耦合在一起，充分利用固态发酵过程微生物及其新陈代谢作用合成的有效酶对底物的连续酶解作用，促使底物中纤维素和半纤维素获得有效降解；充分利用底物降解过程产生的高浓度糖及其未降解基质和发酵同步合成的复合酶混合物，将碳源基质同步糖化发酵转化为乙醇，乙醇的产率可以达到理论转化率的37%以上，此过程避免了高成本商业纤维素酶的应用，大大降低了纤维乙醇的生产成本。简易固态浅盘发酵装置，结构简单、制作容易，可克服单一菌种发酵产酶的缺陷及固态发酵反应器中基质温湿度分布不均一、易感染杂菌等问题，其中发酵单元厚度可根据微生物特性及物料性质进行调节，适用于各种固体物料进行真菌、细菌等微生物混合固态发酵。
关键技术方案	1.纤维质原料固态发酵生产燃料乙醇的方法： (1)原料碱法预处理：取粉碎过60目筛后的纤维质原料，在固液质量比1:20的条件下与0.5mol/L的NaOH溶液混合，80℃水浴搅拌反应2h后，固液分离，固体经过滤洗涤至pH中性，50℃烘干至恒重保存； (2)固态发酵培养基配置：往经碱处理的纤维质原料里添加麸皮，所述纤维质原料与麸皮的质量比为7:3，再加入配置好的Mandel营养盐溶液，固液比为1:2.5，充分搅拌均匀得到底物； (3)固态浅盘发酵培养：在简易固态浅盘发酵装置的发酵浅盘中装入步骤b得到的底物，随后将浅盘置于发酵反应器，121℃高压灭菌20min，冷却后，按体积比为8%的接种量均匀接种孢子悬液，然后将发酵反应器放入恒温恒湿箱中，于28～30℃、接触空气条件下，连续发酵培养72h，发酵产物经无菌水浸提，测总糖含量和酶活力； (4)乙醇发酵：将步骤c发酵72h后的混和底物平行样从浅盘移至三角瓶中，加入0.2M,pH5.0的HAc-NaAc缓冲液，充分搅拌后接入酿酒酵母进行乙醇发酵，定时取样检测乙醇含量和底物中残余糖含量。 2.一种简易固态浅盘发酵装置，装置为圆柱形玻璃罐体，内设发酵单元。
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