一种固体碱糖化富碳微藻发酵制备燃料乙醇的方法_2

文档序号:8208850阅读:来源:国知局
的反应体系中,30°C发酵72h,最终得乙醇6.12go
[0021]实施例2:
[0022](I)将小球藻干粉30g(碳水化合物含量30% ±2% )培养液至于反应装置中,加水至600ml,加入固体碱催化剂0.3go反应藎温度为100°C水解60min后过滤回收固体碱催化剂,将过滤后的微藻液用树脂吸附处理,然后,按每升微藻液加入0.5g(NH4)2HPO4^0.025gMgSO4.7H20、1.0g酵母膏的量,往吸附处理后的微藻液中加入(NH4)2HP04、MgSO4.7H20和酵母膏,再加入Na2HPO4-柠檬酸缓冲液,调节反应体系的pH为4.5-5.5。
[0023](2)向步骤(I)所得的反应体系按淀粉酶、纤维素酶分别为30FPU/g底物酶量加入淀粉酶、纤维素酶,50°C预水解18h。
[0024](3)按5% (V)的接种量酵母(YPD液体培养基30°C培养24h活化)至步骤⑵得到的反应体系中,30°C发酵发酵120h,最终得乙醇4.26go
[0025]实施例3
[0026](I)将经过离心浓缩的为微拟球藻干粉50g(碳水化合物含量25% ±2% )培养液至于高温液态水处理装置中,加入水500ml,加入固体碱催化剂2.5go反应釜温度为80°C水解120min后过滤回收固体碱催化剂,将过滤后的微藻液用树脂吸附处理,然后,按每升微藻液加入0.5g(NH4)2HPO4^0.025g MgSO4.7H20、1.0g酵母膏的量,往吸附处理后的微藻液中加入(NH4)2HP04、MgS04.7H20和酵母膏,再加入Na2HPO4-柠檬酸缓冲液,调节反应体系的pH为 4.5-5.5。
[0027](2)向步骤(I)所得的反应体系按淀粉酶、纤维素酶分别为20FPU/g底物酶量加入淀粉酶、纤维素酶,50°C预水解24h。
[0028](3)按5% (V)的接种量酵母(YPD液体培养基30°C培养24h活化)至步骤⑵得到的反应体系中,30°C发酵发酵120h,最终得乙醇7.06go
[0029]实施例4:
[0030](I)将小球藻干粉(碳水化合物含量30% ±2% ) 1g至于反应装置中,加入水体积为500ml,加入固体碱催化剂0.25g ;反应温度为80°C水解90min后过滤回收固体碱催化剂,将过滤后的微藻液用树脂吸附处理,然后,按每升微藻液加入0.5g(NH4)2HPO4^0.025gMgSO4.7H20、1.0g酵母膏的量,往吸附处理后的微藻液中加入(NH4)2HP04、MgSO4.7H20和酵母膏,再加入Na2HPO4-柠檬酸缓冲液,调节反应体系的pH为4.5-5.5。
[0031](2)向步骤(I)所得的反应体系按淀粉酶、纤维素酶分别为30FPU/g底物酶量加入淀粉酶、纤维素酶,50°C预水解24h。
[0032](3)按5 % (v/v)的接种量将酵母(YPD液体培养基30°C培养24h活化)接种至步骤(2)得到的反应体系中,30°C发酵60h,最终得乙醇1.02g。
[0033]实施例5:
[0034](I)将小球藻粉40g培养液至于高温液态水处理装置中,加入水体积为200ml,加入固体碱催化剂0.6g;反应釜温度为70°C水解ISOmin后过滤回收固体碱催化剂,将过滤后的微藻液用树脂吸附处理,然后,按每升微藻液加入0.5g (NH4)2HPCV0.025g MgSO4.7H20、
1.0g酵母膏的量,往吸附处理后的微藻液中加入(NH4)2HP04、MgS04.7H20和酵母膏,再加入Na2HPO4-柠檬酸缓冲液,调节反应体系的pH为4.5-5.5。
[0035](2)向步骤(I)所得的反应体系按淀粉酶、纤维素酶分别为30FPU/g底物酶量加入淀粉酶、纤维素酶,50°C预水解24h。
[0036](3)按5 % (v/v)的接种量将酵母(YPD液体培养基30°C培养24h活化)接种至步骤(2)得到的反应体系中,30°C发酵90h,最终得乙醇5.89go
【主权项】
1.一种固体碱糖化富碳微藻发酵制备燃料乙醇的方法,其特征在于,以富含碳水化合物微藻为原料,在固体碱作为催化剂的条件下,将微藻干粉或者湿藻糖化,然后发酵制备生产乙醇,包括以下步骤: a、往微藻中加入水和固体碱催化剂,60—100 0C下水解60min-180min后过滤回收固体碱催化剂,将过滤后的微藻液用树脂吸附处理,然后,按每升微藻液加入0.5g (NH4) 2ΗΡ04、0.025gMgS04.7Η20、1.0g酵母膏的量,往吸附处理后的微藻液中加入(NH4)2HP04、MgSO4.7Η20和酵母膏,再加入Na2HPO4-柠檬酸缓冲液,调节反应体系的pH为4.5-5.5 ;所述微藻干重和水的质量比为1:5— 1:50 ;固体碱催化剂与微藻干重的质量比为1:20— 1:100 ; b、向步骤a所得的反应体系按淀粉酶、纤维素酶分别为20-40FPU/g底物酶量加入淀粉酶、纤维素酶,50 °C预水解12-24h ; c、按体积比为5%的接种量将酵母接种至步骤b所得反应体系中,30°C发酵60-120h,得到产物乙醇。
2.根据权利要求1所述的固体碱糖化富碳微藻发酵制备燃料乙醇的方法,其特征在于,所述固体碱催化剂为K0H/A1203,其制备方法如下:首先将Al2O3载体500°C焙烧2_6小时,采用等体积浸渍法将Al2O3载体浸渍于质量浓度为10 %的KOH溶液中,室温下浸渍12h,结束后110°C下烘干,最后在马弗炉中于600°C焙烧2-6小时。
3.根据权利要求1所述的固体碱糖化富碳微藻发酵制备燃料乙醇的方法,其特征在于,所述的微藻富含碳水化合物,碳水化合物含量占微藻干重的40%以上,淀粉含量占微藻干重的20%以上。
【专利摘要】本发明公开了一种固体碱糖化富碳微藻发酵制备燃料乙醇的方法,以富含碳水化合物微藻为原料,在固体碱作为催化剂的条件下,将微藻干粉或者湿藻糖化,然后发酵制备生产乙醇,与传统的原料小麦、玉米等相比,微藻易得且生长快速,且微藻细胞内木质素和半纤维素含量更低,多糖含量丰富,且微藻细胞内为纤维素Iα,其氢键较弱,更易被降解为单糖。本申请固体碱催化剂可回收利用,碱度低反应条件容易控制,简单环保,为微藻生物质在生物质能源方面的应用提供了新的途径,为微藻能源化利用研究探索了新研究方向。
【IPC分类】C12R1-865, C12P7-10
【公开号】CN104531779
【申请号】CN201410809268
【发明人】袁振宏, 周卫征, 王忠铭, 许敬亮
【申请人】中国科学院广州能源研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日
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