技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬生物質(zhì)能領(lǐng)域，具體涉及一種生物酶在玉米秸稈資源生產(chǎn)2，3-丁 二醇中的應(yīng)用技術(shù)。

技術(shù)背景

2，3-丁二醇燃料作為可再生能源不會(huì)枯竭，并且不會(huì)引起溫室效應(yīng)。微生物 發(fā)酵糖可以生產(chǎn)酒精。目前在工業(yè)生產(chǎn)中用于發(fā)酵產(chǎn)2，3-丁二醇的微生物主要 是細(xì)菌-克雷伯氏菌屬(Klebsiella)或芽孢稈菌屬(Bacillus)。包括秸稈在內(nèi)的 含有糖類物質(zhì)的生物質(zhì)都可能作為2，3-丁二醇發(fā)酵的原料，大分子物質(zhì)的利用需 先經(jīng)過酶的降解。生物2，3-丁二醇作為石油的替代物，其產(chǎn)業(yè)鏈還在繼續(xù)延伸。 我國(guó)有發(fā)展纖維素制2，3-丁二醇的有利條件，每年僅農(nóng)作物秸稈就有2億多噸(干 重)，而我國(guó)糧食資源并不豐富，因此將農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為2，3-丁二醇燃料，形成產(chǎn) 業(yè)化利用，非常適合我國(guó)的國(guó)情，從能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消 除由焚燒秸稈造成的環(huán)境問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是以造紙工業(yè)經(jīng)堿化后或液化法得到的纖維素為主要原料， 經(jīng)生物工程技術(shù)處理，生產(chǎn)出低成本的生物2，3-丁二醇。

本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一步、將含有纖維素60～62％的纖維素原料粉碎，備用；

第二步、上述原料分別按2-5％的加酶量加入纖維素復(fù)合酶制劑，在PH值 5.5～7，35～45℃酶解3～5天；

第三步、按1～5％的接種量加入產(chǎn)酸克雷伯氏菌屬或芽孢稈菌屬細(xì)菌菌液， 在加水比1∶5～7，30～40℃保溫發(fā)酵3～5天；

第四步、減壓蒸餾得到2，3-丁二醇，其收率為原料重量的18～22％。

本發(fā)明所采用的纖維素原料可以利用造紙工業(yè)經(jīng)堿化后所得，其中含纖維 素60％；也可以利用液化法制得，其中含纖維素62％。

本發(fā)明選用農(nóng)作物玉米秸為原料，以草代糧、變廢為寶，降低了2，3-丁二 醇生產(chǎn)成本；廢液中只有少量的殘留半纖維素、木素和灰分，即使原料水解發(fā) 酵不完全，廢液中固液分離容易，還可再利用，因此減少了環(huán)境污染。每公斤 秸稈纖維素原料產(chǎn)混合糖液0.5kg，發(fā)酵結(jié)束減壓蒸餾提取2，3丁二醇 0.18～0.22kg。該2，3-丁二醇的生產(chǎn)具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，起到開發(fā)資源保護(hù) 環(huán)境的雙重效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

造紙工業(yè)經(jīng)堿化后得到的纖維素原料1公斤，按2％的比例加入纖維素酶， 在加水比1∶5，PH值5.5，45℃酶解5天。然后按2％的接種量加入產(chǎn)酸克雷伯 氏菌屬細(xì)菌菌液，30℃保溫發(fā)酵3天，經(jīng)過蒸餾得到2，3-丁二醇0.20kg。

實(shí)施例2

經(jīng)堿法蒸煮得到的纖維素原料1公斤，按3％的比例加入纖維素酶，在加水 比1∶5.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接種量加入產(chǎn)酸克雷伯氏菌 屬細(xì)菌菌液，36℃保溫發(fā)酵3天，經(jīng)過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.22kg。

實(shí)施例3

液化法得到的纖維素原料1公斤，按3％的比例加入纖維素酶，在加水比1∶ 6，PH值6.0，45℃酶解3天。然后按2％的接種量加入芽孢稈菌屬細(xì)菌菌液，35℃ 保溫發(fā)酵3天，經(jīng)過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.19kg。

實(shí)施例4

液化法得到的纖維素原料1公斤，按4％的比例加入纖維素酶，在加水比1∶ 6.5，PH值6.0，45℃酶解4天。然后按3％的接種量加入芽孢稈菌屬細(xì)菌菌液， 37℃保溫發(fā)酵3天，經(jīng)過減壓蒸餾得到2，3-丁二醇0.21kg。