中国科学院成都生物研究所“一种以秸秆为原料发酵生产丙酮、乙醇、丁醇的方法”获国家知识产权局发明专利(专利号:Z L 201210259521.X)。
丙酮、乙醇、丁醇(a c e t o n e-e t h a n o l-b u t a n o l,以下简称A B E)发酵是一项传统的大宗发酵工业,然而,利用粮食作物生产A B E引起人们对粮食安全与环境影响的忧虑,但秸秆A B E的最大优势在于避免了“道德风险”,一旦产业化生产,秸秆A B E可以解决“与人争粮”的问题,还可以变废为宝。我国可利用的秸秆每年在7×108t左右,这些农业废弃物是A B E生产的丰富来源。
秸秆类生物质在发酵前需要进行预处理,预处理后会生成葡萄糖、木糖等可发酵性糖,同时会产生大量盐类物质、酸类物质、醛类物质和酚类物质等抑制物。A B E生产菌对葡萄糖和木糖都有较高的利用效率,但对酚类、醛类等抑制物比较敏感,因此以秸秆水解物为底物发酵时需要进行复杂脱毒处理。
目前常用的脱毒方法有物理法、化学法和生物法,但在实际应用中单一方法难以满足发酵需求,通常是各种方法综合利用。这些脱毒方法明显增加了生产成本,限制了利用秸秆生产A B E的产业化。因此,只有针对性地开发廉价、操作性高的生产工艺,避开脱毒工艺,才能真正实现以秸秆为原料生产A B E。
成都生物所发明一种以秸秆为原料发酵生产丙酮、乙醇、丁醇的方法,该方法包括秸秆的预处理、秸秆的酶水解、发酵培养基的配制、A B E生产微生物种子液的制备、A B E发酵、溶剂蒸馏工艺单元,通过在A B E发酵单元单添加F e S O 4·7H2O促进发酵,提高溶剂产量和生产效率,从而降低了生产成本,生产工艺简单。