專利名稱：：用纖維物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇和2,3-丁二醇的方法用纖維物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇和2,3-丁二醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于纖維物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種將纖維物質(zhì)先預(yù)處理，后將半纖維素組分水解，將五碳糖水解液與固體纖維素殘?jiān)蛛x，然后將五碳糖水解液和纖維素殘?jiān)謩e發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇和2，3_丁二醇的方法。
背景技術(shù)：
：石油資源日益枯竭，現(xiàn)代社會(huì)面臨著嚴(yán)重的能源和資源危機(jī)，通過生物轉(zhuǎn)化方式，利用木質(zhì)纖維素類可再生物質(zhì)生產(chǎn)生物燃料和生物基化學(xué)品，緩解和解決能源和資源危機(jī)轉(zhuǎn)化是國際上的廣泛共識。燃料乙醇是世界上生產(chǎn)規(guī)模最大、發(fā)展最快的生物能源。2，3_丁二醇是重要的化工原料和液體燃料，可廣泛應(yīng)用于化工、燃料、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，目前市場售價(jià)16000元/噸以上。就燃料乙醇的生產(chǎn)原料而言，現(xiàn)階段世界上大多數(shù)國家都是以玉米等糧食作物為主，但從長遠(yuǎn)來看，包括農(nóng)作物秸稈在內(nèi)的木質(zhì)纖維素類物質(zhì)，是最具前景的燃料乙醇生產(chǎn)原料。地球上每年光合作用的產(chǎn)物高達(dá)1500多億噸，其中絕大部分為木質(zhì)纖維素類物質(zhì)，僅我國每年的農(nóng)林廢棄物就有近10億噸。木糖發(fā)酵問題一直是纖維素燃料乙醇工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸之一。木質(zhì)纖維素類物質(zhì)主要由纖維素(35%45%)、半纖維素(30%35%)和木質(zhì)素(15%25%)三種成分組成。半纖維素經(jīng)水解后得到五碳糖和六碳糖的混合糖液，其中木糖是半纖維素中含量最多的糖分，也是整個(gè)木質(zhì)纖維素類物質(zhì)中含量僅次于葡萄糖的第二大糖分。在現(xiàn)行木質(zhì)纖維素乙醇技術(shù)中，一部分半纖維素在預(yù)處理(如酸預(yù)處理)階段被水解，與木質(zhì)素水解得到的酚類化合物和半纖維素自身產(chǎn)生的乙酸、糠醛、羥甲基糠醛等抑制物混在一起，多直接作為廢水排放，若要進(jìn)行木糖發(fā)酵須經(jīng)過復(fù)雜的脫毒工藝，成本高，且發(fā)酵效率低下，無法完成有效利用。剩余的半纖維素在纖維素酶解階段與纖維素一起水解，得到五碳糖和六碳糖的混合糖液，由于用于葡萄糖酒精發(fā)酵的釀酒酵母無法發(fā)酵木糖，構(gòu)建的基因工程菌株木糖發(fā)酵性能離真正工業(yè)生產(chǎn)尚有差距，且存在葡萄糖阻遏作用等因素的影響，混合糖液中的五碳糖(木糖)部分同樣不能有效發(fā)酵轉(zhuǎn)化。木糖發(fā)酵難題導(dǎo)致現(xiàn)有纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)大多忽略或無奈放棄了木糖發(fā)酵，只利用了纖維原料中的纖維素部分，致使原料利用率偏低，基本在30%35%水平，生產(chǎn)1噸燃料乙醇需67噸木質(zhì)纖維素類原料，這不但增加了生產(chǎn)成本，造成資源浪費(fèi)，而且加大了含五碳糖廢水的處理難度和成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是解決現(xiàn)行纖維物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇過程中木糖無法有效利用，原料利用率低，綜合生產(chǎn)成本高的問題，提供一種將木質(zhì)纖維素原料中半纖維素和纖維素有效分離、分別發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇和2，3-丁二醇的新工藝。本發(fā)明總體技術(shù)方案流程如圖1所示纖維物質(zhì)先經(jīng)堿法預(yù)處理工藝，有效去除木質(zhì)素，破壞木質(zhì)纖維素的致密結(jié)構(gòu)，為半纖維素和纖維素的酶水解創(chuàng)造條件，而后經(jīng)木聚糖酶酶解將預(yù)處理后原料中的半纖維素組分高效水解，經(jīng)固液分離得低毒木糖水解液和高纖維素殘?jiān)?，木糖水解液發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇，纖維素殘?jiān)?jīng)常規(guī)法同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。具體工藝步驟如下第一、堿法預(yù)處理纖維物質(zhì)(農(nóng)業(yè)廢棄物玉米芯、玉米秸稈、稻草、麥稈或草等)原料除雜、粉碎至2040目后，按固液比1:151:25與反應(yīng)液充分混合，置于密閉的反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度6(TC8(TC，預(yù)處理813h。其中堿處理反應(yīng)液中各物質(zhì)體積質(zhì)量濃度為氨水1.5%3.0%、過氧化氫0.4%0.8%，以及增效劑硅酸鈉3%6%和硫酸鎂0.02%0.1%，硅酸鈉和硫酸鎂的加入可有效提高木質(zhì)素的去除率。第二、木聚糖酶酶解將第一步預(yù)處理后的原料用水洗至中性，按液固質(zhì)量比10:125:l將原料投入pH4.55.5的木聚糖酶酶解緩沖水溶液中，按90IU200IU/g原料加入市售木聚糖酶，同時(shí)加入各種激活劑，在45°C55t:下酶解36h72h，得到木聚糖酶酶解體系。各激活劑在整個(gè)反應(yīng)液中的體積質(zhì)量濃度分別為Tween800.05%2.5%、PEG60000.05%1%、BSA(牛血清蛋白)0.05%4%和鼠李糖脂(RH)O.001%1%。第三、固液分離將第二步的木聚糖酶酶解體系進(jìn)行固液分離，液相部分為含有少量葡萄糖的低毒性五碳糖水解液，固相為含有少量木質(zhì)素和半纖維素的高纖維素殘?jiān)?。第四、木糖水解?，3-丁二醇發(fā)酵將第三步得到的木糖水解液蒸發(fā)濃縮，調(diào)整初始糖濃度，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)后，接種肺炎克雷伯氏桿菌KlebsiellapneumoniaeCICC10011進(jìn)行2，3-丁二醇發(fā)酵，發(fā)酵過程分兩次補(bǔ)加濃縮后的木糖水解液。第五、纖維素殘?jiān)教腔l(fā)酵向纖維素殘?jiān)刑砑邮惺劾w維素酶和酒精活性干酵母，補(bǔ)充一定營養(yǎng)物質(zhì)后進(jìn)行同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果該方法通過預(yù)處理和半纖維素酶解工藝，有效去除原料中的木質(zhì)素，將半纖維素高效轉(zhuǎn)化為低毒性的木糖液(轉(zhuǎn)化率45%以上)，同時(shí)獲得纖維素含量高的(75%以上)纖維素殘?jiān)?，進(jìn)而，將木糖液和纖維素殘?jiān)謩e高效發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇和乙醇，有效提高原料利用率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明提供了一種纖維物質(zhì)水解發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇和2，3-丁二醇的方法，通過將五碳糖和六碳糖分步發(fā)酵生成2，3-丁二醇和燃料乙醇，可將現(xiàn)有纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)中的原料利用率提高30以上，將企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提高l倍以上。改變目前木質(zhì)纖維素類物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)因只利用纖維素組分(葡萄糖)而導(dǎo)致的木質(zhì)纖維素總利用率偏低，生物質(zhì)資源浪費(fèi)嚴(yán)重，和工業(yè)化生產(chǎn)成本居高不下的現(xiàn)狀。經(jīng)本發(fā)明提供的預(yù)處理方法可有效去除原料中的木質(zhì)素，同時(shí)纖維素和半纖維素?fù)p失量較小。預(yù)處理后殘?jiān)?jīng)本發(fā)明提供的水解方法進(jìn)行木聚糖酶酶解，可獲得較高的木糖得率，毒性化合物生成量少。預(yù)處理、木聚糖酶酶解使得纖維素殘?jiān)欣w維素含量大大提高，木質(zhì)素和半纖維素含量很低，為高效率乙醇發(fā)酵創(chuàng)造了條件。圖1是本發(fā)明總體方案流程圖；圖2是Na2Si03濃度對玉米芯各組分的影響曲線圖，He代表半纖維素；Ce代表纖維素；Li代表木質(zhì)素；圖3是MgS(^濃度對玉米芯各組分的影響影響曲線圖4是激活劑對玉米芯半纖維素酶解的影響影響曲線圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:玉米芯堿法預(yù)處理(l)Na2Si03濃度對玉米芯各組分的影響預(yù)處理?xiàng)l件液固比20:l，時(shí)間12h，溫度8(TC，反應(yīng)液中氨水3%、H2020.6%、MgS040.05%，考察化25103濃度(%，W/V)為0、1、2、3、4、5、6時(shí)，對玉米芯各組分的影響，結(jié)果見圖2(具體處理過程見
發(fā)明內(nèi)容部分中的工藝步驟，下同)。從圖2可以看出隨著化25103濃度的增大，半纖維素、纖維素、木質(zhì)素的保留率都有所下降，但下降幅度較小。而木質(zhì)素保留率由54.50%下降到了16.79%，去除效果很好。Na2Si03不僅對H202起穩(wěn)定劑和對反應(yīng)液的pH起緩沖劑的作用，最重要的是在反應(yīng)液里和MgS04—起，與木質(zhì)素發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到去除木質(zhì)素的作用。(2)MgS04濃度對玉米芯各組分的影響預(yù)處理?xiàng)l件液固比20:l，時(shí)間12h，溫度8(TC，反應(yīng)液中氨水3%、H2020.6%、Na2Si035X，考察MgS04濃度(%，W/V)為0、0.02、0.05、0.15、0.3時(shí)對玉米芯各組分的影響，結(jié)果見圖3。從圖3可以看出MgS04濃度在00.05X時(shí)，隨著MgS04濃度的增大，半纖維素的保留率逐漸增大、纖維素的保留率略有增大、木質(zhì)素的保留率逐漸降低。當(dāng)MgS(^濃度到0.05%，各組分保留率基本保持不變。從半纖維素的保留率來看，MgS04即使存在0.02%就可起到在減少催化降解和保護(hù)碳水化合物的作用。綜合考慮各組分的變化，MgS04濃度選擇0.05%為好。(3)正交試驗(yàn)優(yōu)化預(yù)處理?xiàng)l件在單因素優(yōu)化的基礎(chǔ)上，選取一定區(qū)間內(nèi)對木質(zhì)素去除影響比較明顯的時(shí)間、溫度、液固比、氨水濃度4個(gè)因素作為研究對象，設(shè)計(jì)L9(34)的正交試驗(yàn)，得到最優(yōu)組合為即時(shí)間為16h，溫度為7(TC，液固比為23:l，氨水濃度為2.5%，結(jié)合過氧化氫0.6%、硅酸鈉5%、硫酸鎂0.05%即為最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件。在此條件下對玉米芯進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果見表1。表1堿液預(yù)處理對玉米芯各組分的影響殘?jiān)寐?％)半纖維素保留率纖維素的保留率木質(zhì)素的去除率(%)(%)(%)58.9052.7686.1494.31從表l中可以可出，該方法可有效去除木質(zhì)素，其去除率達(dá)到94.31%。同時(shí)纖維素和半纖維素得以有效保留。實(shí)施例2:木聚糖酶酶解將預(yù)處理后原料洗至中性后進(jìn)行木聚糖酶酶解，著重考察激活劑Tween80、PEG6000、BSA(牛血清白蛋白)、RH(鼠李糖脂)對木聚糖酶酶解效率的影響。激活劑中表面活性劑Tween80、PEG6000、BSA所取濃度為0.25%、0.5%、1%、2.5%、4%，鼠李糖脂(RH)所取濃度為0.02%、0.25%、0.5%、1%、2.5%、4%。(1)各種激活劑對酶解的影響5Tween80、PEG6000、BSA所取濃度皆為0.25%、0.5%、1%、2.5%、4%，朋所取濃度為0.02%、0.25%、0.5%、1%、2.5%、4%。預(yù)處理后的玉米芯的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的保留率分別為86.14%、52.76%、5.58%。添加各種激活劑對半纖維素酶解得率的影響如圖4所示。半纖維素酶解得率指水解為木糖的半纖維素占預(yù)處理后原料中所含半纖維素的百分?jǐn)?shù)。初步酶解(不添加激活劑)半纖維素酶解得率為42.45%，加入各種激活劑后酶解得率都有所增加。但是隨著加入的濃度增加，酶解得率又有所下降。Tween80濃度為0.25%時(shí)，酶解得率最大為54.77%;濃度為4%時(shí)，酶解得率又下降到了47.64%，比不加時(shí)分別提高了12.32%、5.19%。PEG6000濃度為0.25%、4%時(shí)，酶解得率為53.32%、50.22%，比不加時(shí)分別提高了10.87%、7.77%。BSA濃度為0.25X時(shí)，酶解得率最大為57.31X;濃度為4%時(shí)，酶解得率又下降到了48.39%，比不加時(shí)分別提高了14.86%、5.94%。鼠李糖脂(RH)濃度為0.02%時(shí)，酶解得率最大為49.94%;濃度為4%時(shí)，酶解得率又下降到了43.14%，比不加時(shí)分別提高了7.49%、0.69%。加幾種激活劑所得最大酶解得率順序依次為BSA>Tween80>PEG6000>RH，分別為57.31%>54.77%>53.32%>48.94%。但是都可以減少吸附、增加酶的穩(wěn)定性。(2)正交試驗(yàn)優(yōu)化激活劑添加量及其他酶解條件設(shè)計(jì)4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，對各種激活劑的添加量進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最佳酶解效果。結(jié)果表明，對半纖維素酶解得率影響大小順序?yàn)門ween80>BSA>RH>PEG6000。從酶解的經(jīng)濟(jì)性考慮選擇Tween800.15%、PEG60000.15%、BSA0.15%、RH0.005%。在此試驗(yàn)條件下，經(jīng)過多次重復(fù)試驗(yàn)，其酶解得率可達(dá)70.50%，此時(shí)半纖維素的轉(zhuǎn)化率可達(dá)41.52%。添加混合激活劑與單獨(dú)的激活劑相比，更能促進(jìn)酶解反應(yīng)。激活劑對木質(zhì)素有親和性，比木聚糖酶可以優(yōu)先吸附在木質(zhì)素上，減少了木聚糖酶的無效吸附，降低了酶與底物的吸附性，使更多的木聚糖酶發(fā)生解吸附作用，增加了游離酶與底物的反應(yīng)，增加了酶的穩(wěn)定性和活性等，同樣對酶解起到了很重要的作用。結(jié)合酶解時(shí)間、液固比(底物濃度)、加酶量等因素，獲得優(yōu)化后的酶解條件為液固比15:1、木聚糖酶添加量150IU/g原料(干重)、激活劑濃度分別為Tween800.15%、PEG60000.15%、BSA(牛血清蛋白)0.15%、鼠李糖脂0.005%。酶解溫度50°C，酶解時(shí)間48h。在此條件下對預(yù)處理后原料進(jìn)行半纖維素酶解，以未經(jīng)預(yù)處理原料在相同條件下做對照。結(jié)果見表2。表2優(yōu)化條件下木聚糖酶酶解結(jié)果預(yù)處理原料半纖初始原料半纖木糖濃度葡萄糖濃度維素酶解率(％)維素轉(zhuǎn)化率(％)(g.L")(g.L")不預(yù)處理6.491.94預(yù)處理86.6245.7024.561.88可見在此優(yōu)化條件下酶解48h，可將預(yù)處理后原料中86.62%的半纖維素水解，被水解的半纖維素占到初始原料中半纖維素總量的45.70%，所得水解液中木糖濃度為24.56gL—、纖維素未被水解，葡萄糖濃度只有1.88gL—、而未經(jīng)預(yù)處理的原料，只能將66.49%的半纖維素酶解，所得木糖濃度只有1.94gL—、半纖維素酶解后所得殘?jiān)慕M分見表3，可見，殘?jiān)邪肜w維素和木質(zhì)素含量很低，而纖維素含量達(dá)到76.03%，為后續(xù)殘?jiān)教腔l(fā)酵獲得高濃度乙醇創(chuàng)造了條件。表3木糖水解后纖維素殘?jiān)慕M成纖維素含量(％)半纖維素含量(％)木質(zhì)素含量(％)76.034.68.4實(shí)施例3:木糖水解液發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇將所得木糖水解液分別濃縮至木糖濃度60g/L和500g/L。木糖含量60g/L的木糖液用于初始發(fā)酵培養(yǎng)基制備，500g/L木糖液用于后續(xù)流加。按6%的接種量轉(zhuǎn)二級種子培養(yǎng)到發(fā)酵培養(yǎng)基(裝液量80ml)中，置于35t:、120r/min進(jìn)行搖瓶補(bǔ)料發(fā)酵，初糖濃度為60g/L，兩次補(bǔ)料(500g/L濃縮水解液)，每次補(bǔ)料后木糖總濃度依次為100g/L、130g/L，發(fā)酵84h，發(fā)酵結(jié)果見表4:表4木糖2，3-丁二醇發(fā)酵結(jié)果試驗(yàn)號木糖濃度2,3-丁二醇發(fā)酵木糖殘留率2，3-丁二醇得率木糖2,3-丁二_(g/L)濃度(g/L)(%)_(g/g木糖)醇轉(zhuǎn)化率(％)113056.12.350.43286.3213058.23.130.44889.5313056.73.690.43687.2平均值13057.03.060.43887.7可見，經(jīng)本流加發(fā)酵工藝，可達(dá)到較高的木糖/2，3-丁二醇轉(zhuǎn)化率，達(dá)理論轉(zhuǎn)化率87.7%，且2，3-丁二醇濃度達(dá)57.Og/L。實(shí)施例4:纖維素殘?jiān)教腔l(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇(1)取斜面菌種一環(huán)，接入一級種子培養(yǎng)基中，置于35t:、搖床轉(zhuǎn)速150r/min條件下培養(yǎng)24h。然后按10%的接種量將一級液體種子接入二級種子培養(yǎng)基，置于351:、搖床轉(zhuǎn)速150r/min條件下培養(yǎng)24h，得到二級液體種子。(2)將培養(yǎng)好的釀酒酵母二級種子液按10%的接種量接入含有纖維素殘?jiān)陌l(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行同步酶解糖化發(fā)酵。發(fā)酵條件為底物濃度100g/L，溫度35t:，硫酸銨含量為0.04g/10g殘?jiān)?，纖維素酶量為34FPU/g底物，發(fā)酵120h，此時(shí)乙醇得率為0.522g乙醇/g纖維素。發(fā)酵結(jié)果見表5:表5纖維素殘?jiān)教腔l(fā)酵結(jié)果乙醇濃度乙醇得率乙醇產(chǎn)量Cg/L)(g乙醇/g纖維素)(占理論產(chǎn)量％)40.310.52286.16實(shí)施例5:不同纖維物質(zhì)堿法預(yù)處理、木聚糖酶酶解后的半纖維素酶解得率選取玉米秸稈、稻草、麥稈等纖維物質(zhì)，與玉米芯一起在相同條件(實(shí)施例1和實(shí)施例2中的優(yōu)化條件)對其進(jìn)行堿法預(yù)處理和木聚糖酶酶解，考察各種原料的半纖維素水解得率，結(jié)果見表6，可見在該預(yù)處理、水解條件下，各種原料的半纖維素酶解得率都較高，達(dá)45%以上。表6纖維素殘?jiān)教腔l(fā)酵結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注半纖維素轉(zhuǎn)化率(％)指原料中水解生成木糖液的半纖維素占原料中總的半纖維素含量的百分比。權(quán)利要求一種用纖維物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇和2，3-丁二醇的方法，其特征在于該方法通過預(yù)處理和木聚糖酶酶解工藝，有效去除原料中的木質(zhì)素，將半纖維素高效轉(zhuǎn)化為低毒性的木糖水解液，同時(shí)獲得纖維素含量高的纖維素殘?jiān)?，進(jìn)而，將木糖水解液和纖維素殘?jiān)謩e高效發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇和乙醇，有效提高原料利用率，該方法的具體步驟包括第一、堿法預(yù)處理纖維物質(zhì)除雜、粉碎后，按1∶15～1∶25的固液質(zhì)量比與反應(yīng)液充分混合，置于密閉反應(yīng)器中，60℃-80℃下預(yù)處理8～13h；第二、木聚糖酶酶解將第一步預(yù)處理后的原料用水洗至中性，按液固質(zhì)量比10∶1～25∶1將原料投入pH4.5～5.5的木聚糖酶酶解緩沖水溶液中，按90IU～200IU/g原料加入市售木聚糖酶，同時(shí)加入激活劑，在45℃～55℃下酶解36h～72h，得到木聚糖酶酶解體系；第三、固液分離將第二步的木聚糖酶酶解體系進(jìn)行固液分離，分別得到木糖水解液和纖維素殘?jiān)?；第四、木糖水解液?，3-丁二醇發(fā)酵將第三步得到的木糖水解液蒸發(fā)濃縮，調(diào)整初始糖濃度為60g/L，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)后，接種肺炎克雷伯氏桿菌KlebsiellapneumoniaeCICC10011進(jìn)行補(bǔ)料，分批發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇；第五、纖維素殘?jiān)教腔l(fā)酵向第三步得到的纖維素殘?jiān)刑砑邮惺劾w維素酶和酒精活性干酵母，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)后常規(guī)法進(jìn)行同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一步堿法預(yù)處理過程中所述的反應(yīng)液中含有體積質(zhì)量濃度為1.5%3.0%的氨水和0.4%0.8%的過氧化氫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第一步預(yù)處理過程中同時(shí)向反應(yīng)液中添加有增效劑體積質(zhì)量濃度3%6%的硅酸鈉和0.02%0.1%的硫酸鎂，硅酸鈉和硫酸鎂的加入有效提高了木質(zhì)素的去除率。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第二步木聚糖酶酶解過程中使用的、能夠顯著提高木聚糖酶解效率的激活劑及其體積質(zhì)量濃度分別為Tween800.05%2.5%、PEG60000.05%1X、牛血清蛋白BSA0.05%4%和鼠李糖脂RHO.001%1%。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的纖維物質(zhì)為農(nóng)業(yè)廢棄物玉米芯、玉米秸稈、稻草、麥稈或草。全文摘要提供一種用纖維物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇和2，3-丁二醇的方法。通過堿法預(yù)處理、半纖維素酶解工藝，可有效去除原料中的木質(zhì)素，將45％以上的半纖維素轉(zhuǎn)化為低毒性的木糖液，同時(shí)獲得高纖維素含量(75％以上)的纖維素殘?jiān)?。木糖液無需脫毒直接進(jìn)行2，3-丁二醇發(fā)酵(得率≥0.44g2，3-丁二醇/g木糖)，纖維素殘?jiān)M(jìn)行同步糖化乙醇發(fā)酵(得率≥0.52g乙醇/g纖維素)。纖維素和半纖維素分別高效轉(zhuǎn)化，可將現(xiàn)行纖維素乙醇企業(yè)的原料利用率提高30％以上，有效降低原料成本。木糖發(fā)酵生產(chǎn)高附加值的2，3-丁二醇，可提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益一倍以上。文檔編號C10L1/02GK101696427SQ20091007109公開日2010年4月21日申請日期2009年11月3日優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日發(fā)明者張翠英,秦偉軍,肖冬光,陳葉福,韓寧寧申請人:天津科技大學(xué);