專利名稱：利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物燃料乙醇的制造工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種利用微生物所產(chǎn)生的 糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶制劑制造生物燃料乙醇的方法。
背景技術(shù)：
我國是一個能源消耗大國，每年要從國外進(jìn)口大量原油及能源制品補(bǔ)充能源的不 足，發(fā)展我國可再生能源成為當(dāng)務(wù)之急。隨著我國可再生能源的生物燃料乙醇替代車用汽 油的發(fā)展，生產(chǎn)生物燃料乙醇成本問題成為一個瓶頸問題。在現(xiàn)有的生物燃料乙醇的生產(chǎn) 過程中，其糖化工序均采用昂貴的商品糖化酶制劑，而商品糖化酶制劑的生產(chǎn)過程須將微 生物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液通過分離、純化、過濾、濃縮或干燥等提取工藝后包 裝而成，然后運(yùn)輸?shù)缴锶剂弦掖紡S使用，這些過程致使商品糖化酶制劑價格昂貴，從而增 加了生物燃料乙醇的生產(chǎn)成本。為了使生物燃料乙醇能替代部分車用汽油，必須降低生物 燃料乙醇的生產(chǎn)成本。因此，人們迫切希望一種能適用于目前生物燃料乙醇工廠降低生產(chǎn) 成本的生物燃料乙醇的制造方法問世。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)生物燃料乙醇成本高的缺 陷，滿足人們的迫切愿望和當(dāng)前生物燃料乙醇制造工藝的需求，提供一種利用糖化型細(xì)胞 培養(yǎng)液替代商品糖化酶制劑制造生物燃料乙醇的方法，可節(jié)省因制造商品糖化酶制劑在分 離、純化、過濾、濃縮或干燥等提取工藝和包裝過程以及運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各種費(fèi) 用，從而在很大程度上降低了生物燃料乙醇的生產(chǎn)成本，該方法由于將微生物產(chǎn)生糖化型 細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，能在產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液時與乙醇發(fā) 酵共享碳源，提高了設(shè)備的利用率，并減少了使用商品酶的各開放環(huán)節(jié)帶來的雜菌污染的 危險，達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃 料乙醇的方法，利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物 細(xì)胞培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，本方法將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生 物燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化 酶制劑制造生物燃料乙醇，具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是真菌、細(xì)菌、放線菌、酵母菌中一種以 上的菌類；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源3 20份、氮源1 15份、營養(yǎng)鹽1 10份、生長素1 5份、水50 94份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專 用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的30 90%投料；
②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通 風(fēng)量為 0. 1 1. 4L/L · min ；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培容器后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專 用培養(yǎng)器內(nèi)，接種量為5 30% ；④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度20 39°C ； PH值3. 0 8. 5 ；培養(yǎng)時間為40 150小時；DE值達(dá)0. 1 15%即可終止培養(yǎng)；⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.0001 0.1 1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為30 105°C; PH值為4 8 ；或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比 0. 0001 0. 1 1直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵，采用的條件與酒母使 用條件相同；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。所述碳源是淀粉質(zhì)物料、纖維素質(zhì)物料、糖質(zhì)物料中一種以上的物料。所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、硝酸鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮、脲素、 胺、酰胺、嘌呤堿、嘧啶堿、蛋白質(zhì)、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏中一種以上的物料。所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣、鋅、鈷、錳中一種以上離子的混合鹽液。所述生長素是含氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、玉米漿、生物代謝劑中一種以上的物 料。所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料、纖維素質(zhì)物料、糖質(zhì)物料中一種以上的物料。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生 物燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，使制造生物燃料乙醇的糖化工序直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，減 少了使用商品酶的各開放環(huán)節(jié)帶來的雜菌污染的危險；2、碳源的共享，即在制造生物燃料 乙醇的糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分可移到產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基中使用，原材 料預(yù)處理后的物料部分也可移到產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基中使用，提高了處理設(shè)備 的利用率；3、可實(shí)施性強(qiáng)，即可用于現(xiàn)行的糖化、發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的分步工藝，也可用于邊糖 化邊發(fā)酵的同步工藝；4、本發(fā)明利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶制劑，可節(jié)省因制 造商品糖化酶制劑在分離、純化、過濾、濃縮或干燥等提取工藝和包裝過程以及運(yùn)輸、銷售 等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各種費(fèi)用，從而在很大程度上降低了生物燃料乙醇的生產(chǎn)成本；5、還可以 將糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)充分再利用到乙醇發(fā)酵中，從而進(jìn)一步降低了生物燃 料乙醇的生產(chǎn)成本；直接使用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的成本只是使用商品糖化酶制劑成本的 70% 50%，只需很短時間就可將投入的技術(shù)改造費(fèi)收回，達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的效果。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，參見圖1，本實(shí)施例所述的一種利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物細(xì)胞 培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，本實(shí)施例將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物 燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶 制劑制造生物燃料乙醇，具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是真菌；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源12 份、氮源8份、營養(yǎng)鹽6份、生長素3份、水72份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液 專用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的50 90%投 料；②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通 風(fēng)量為 0. 3 0. 8L/L · min ；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培 養(yǎng)器內(nèi)，接種量為10 30% ；④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度30 35°C ； PH值3. 0 4. 8 ；培養(yǎng)時間為80 150小時；DE值達(dá)4 6%即可終止培養(yǎng)；⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.01 0.1 1 加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為58 60°C ；PH值為4 5;或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比0.01 0.1 1 直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵，采用的條件與酒母使用條件相同；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。所述碳源是淀粉質(zhì)物料。所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮中一種以上的 物料。所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣離子的混合鹽液。所述生長素是含玉米漿、生物代謝劑中一種以上的物料。所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料。實(shí)施例2，參見圖1，本實(shí)施例所述的一種利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙 醇的方法，利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物細(xì)胞 培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，本實(shí)施例將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物 燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶 制劑制造生物燃料乙醇，具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是細(xì)菌；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源20 份、氮源15份、營養(yǎng)鹽10份、生長素5份、水94份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的30 50%投 料；②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通 風(fēng)量為 0. 4 1. 4L/L · min ；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培 養(yǎng)器內(nèi)，接種量為5 10%;④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度35 39°C ； PH值5. 5 8. 5 ；培養(yǎng)時間為40 50小時；DE值達(dá)10 15%即可終止培養(yǎng)；⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.0001 0. 001 1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為80 105°C ； PH值為6 8 ；或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比 0.0001 0.001 1直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵，采用的條件與酒母 使用條件相同；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。所述碳源是淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料。所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、硝酸鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮、脲素、 胺、酰胺、嘌呤堿、嘧啶堿、蛋白質(zhì)、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏中一種以上的物料。所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣、鋅、鈷、錳離子的混合鹽液。所述生長素是含氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、玉米漿中一種以上的物料。所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料。實(shí)施例3，參見圖1，本實(shí)施例所述的一種利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙 醇的方法，利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物細(xì)胞 培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，本實(shí)施例將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物 燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶 制劑制造生物燃料乙醇，具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是放線菌；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源3 份、氮源1份、營養(yǎng)鹽1份、生長素1份、水50份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液 專用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的50 70%投 料；②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通 風(fēng)量為 0. 4 0. 8L/L · min ；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培 養(yǎng)器內(nèi)，接種量為10 20% ；④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度20 29°C ； PH值5. 5 6. 6 ；培養(yǎng)時間為40 50小時；DE值達(dá)1 4%即可終止培養(yǎng)；
⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.001 0.01 1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為30 50°C ； PH值為7 8 ；或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比 0.001 0.01 1直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵，采用的條件與酒母使 用條件相同；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。所述碳源是淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料。所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、硝酸鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮、脲素、 胺、酰胺、嘌呤堿、嘧啶堿、蛋白質(zhì)、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏中一種以上的物料。所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣、鋅、鈷、錳離子的混合鹽液。所述生長素是含氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、玉米漿中一種以上的物料。所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料。實(shí)施例4，參見圖1，本實(shí)施例所述的一種利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙 醇的方法。利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物細(xì)胞 培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，本實(shí)施例將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物 燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶 制劑制造生物燃料乙醇。具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是酵母菌；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源12 份、氮源8份、營養(yǎng)鹽6份、生長素3份、水72份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液 專用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的60 80%投 料；②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通 風(fēng)量為 0. 1 0. 5L/L · min ；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培 養(yǎng)器內(nèi)，接種量為8 10% ；④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度30 34°C ； PH值4. 0 5. 0 ；培養(yǎng)時間為40 75小時；DE值達(dá)0. 1 0. 3%即可終止培養(yǎng)；⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.001 0. 05 1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為30 34°C ； PH值為4 5 ；或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比 0.001 0.05 1直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵，采用的條件與酒母使 用條件相同；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。所述碳源是淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料或糖質(zhì)物料。
所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、硝酸鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮、脲素、 胺、酰胺、嘌呤堿、嘧啶堿、蛋白質(zhì)、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏中一種以上的物料。所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣、鋅、鈷、錳離子的混合鹽液。所述生長素是含氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、玉米漿、生物代謝劑中一種以上的物 料。所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料或纖維素質(zhì)物料或糖質(zhì)物料。以上所述僅是本發(fā)明的四個優(yōu)選實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明，凡其類似的實(shí)施 例與近似的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專利的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，利用生物質(zhì)原材料制造生物燃料乙醇，其生產(chǎn)工序包括原料預(yù)處理、微生物細(xì)胞培養(yǎng)、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水，其特征是將微生物產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的過程置入生物燃料乙醇生產(chǎn)體系內(nèi)，直接利用微生物的產(chǎn)酶細(xì)胞，使糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液替代商品糖化酶制劑制造生物燃料乙醇，具體方法(1)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物菌類是真菌、細(xì)菌、放線菌、酵母菌中一種以上的菌類；(2)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)基選用的原輔材料及其重量份數(shù)是碳源3～20份、氮源1～15份、營養(yǎng)鹽1～10份、生長素1～5份、水50～94份；(3)、產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的工藝步驟如下①、將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)投入到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器的投料定容為按培養(yǎng)器容積的30～90％投料；②、空氣經(jīng)空壓機(jī)和凈化系統(tǒng)輸入糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，純凈空氣通風(fēng)量為0.1～1.4L/L·min；③、將微生物菌種經(jīng)擴(kuò)培后的糖化型細(xì)胞菌種液接種到糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液專用培養(yǎng)器內(nèi)，接種量為5～30％；④、糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的微生物進(jìn)行培養(yǎng)采用的培養(yǎng)條件如下溫度20～39℃；PH值3.0～8.5；培養(yǎng)時間為40～150小時；DE值達(dá)0.1～15％即可終止培養(yǎng)；⑤、將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.0001～0.1∶1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化，采用如下糖化條件溫度為30～105℃；PH值為4～8；或者將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化發(fā)酵的物料按體積比0.0001～0.1∶1直接加到乙醇發(fā)酵罐與酒母對物料同步糖化發(fā)酵；(4)、由糖化工序產(chǎn)出的糖化產(chǎn)物部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中；(5)、通過原材料預(yù)處理工序后的物料部分移到微生物細(xì)胞培養(yǎng)工序的培養(yǎng)基中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其特征 是所述碳源是淀粉質(zhì)物料、纖維素質(zhì)物料、糖質(zhì)物料中一種以上的物料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其特征 是所述氮源是含無機(jī)氮、銨鹽、硝酸鹽、液氨、有機(jī)氮、豆餅粉、花生餅粉、麩皮、脲素、胺、酰 胺、嘌呤堿、嘧啶堿、蛋白質(zhì)、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏中一種以上的物料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其特征 是所述營養(yǎng)鹽是含磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵、鈣、鋅、鈷、錳中一種以上離子的混合鹽液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其特征 是所述生長素是含氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、玉米漿、生物代謝劑中一種以上的物料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其特征 是所述生物質(zhì)原材料是指淀粉質(zhì)物料、纖維素質(zhì)物料、糖質(zhì)物料中一種以上的物料。
全文摘要
利用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液制造生物燃料乙醇的方法，其步驟如下①將產(chǎn)生糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液的原輔材料按其重量份數(shù)以培養(yǎng)器容積的30～90％投料到專用培養(yǎng)器內(nèi)；②凈化空氣為0.1～1.4L/L·min輸入專用培養(yǎng)器內(nèi)；③菌種接種量為5～30％；④在一定培養(yǎng)條件下培養(yǎng)到DE值0.1～25％終止培養(yǎng)；⑤將終止培養(yǎng)后的糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液與需糖化的物料按體積比0.0001～0.1∶1加到糖化鍋對需糖化的物料進(jìn)行糖化；也可直接與酒母對物料同步糖化發(fā)酵。本發(fā)明用于制造生物燃料乙醇。能夠減少污染，提高設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本，使用糖化型細(xì)胞培養(yǎng)液是使用商品糖化酶制劑成本的70％～50％，并達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的效果。
文檔編號C12P7/06GK101974568SQ20101052746
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者黃虹寓 申請人:黃虹寓