中國科學院成都生物研究所“一種以秸稈為原料發(fā)酵生產丙酮、乙醇、丁醇的方法”獲國家知識產權局發(fā)明專利(專利號:ZL 201210259521.X)。
丙酮、乙醇、丁醇(acetone-ethanol-butanol,以下簡稱ABE)發(fā)酵是一項傳統(tǒng)的大宗發(fā)酵工業(yè),然而,利用糧食作物生產ABE引起人們對糧食安全與環(huán)境影響的憂慮,但秸稈ABE的最大優(yōu)勢在于避免了“道德風險”,一旦產業(yè)化生產,秸稈ABE可以解決“與人爭糧”的問題,還可以變廢為寶。我國可利用的秸稈每年在7×108 t左右,這些農業(yè)廢棄物是ABE生產的豐富來源。
秸稈類生物質在發(fā)酵前需要進行預處理,預處理后會生成葡萄糖、木糖等可發(fā)酵性糖,同時會產生大量鹽類物質、酸類物質、醛類物質和酚類物質等抑制物。ABE生產菌對葡萄糖和木糖都有較高的利用效率,但對酚類、醛類等抑制物比較敏感,因此以秸稈水解物為底物發(fā)酵時需要進行復雜脫毒處理。目前常用的脫毒方法有物理法、化學法和生物法,但在實際應用中單一方法難以滿足發(fā)酵需求,通常是各種方法綜合利用。這些脫毒方法明顯增加了生產成本,限制了利用秸稈生產ABE的產業(yè)化。因此,只有針對性地開發(fā)廉價、操作性高的生產工藝,避開脫毒工藝,才能真正實現以秸稈為原料生產ABE。
成都生物所研究人員為了解決秸稈類原料預處理后需要復雜脫毒工藝才能用于ABE發(fā)酵的問題,發(fā)明一種以秸稈為原料發(fā)酵生產丙酮、乙醇、丁醇的方法,該方法包括秸稈的預處理、秸稈的酶水解、發(fā)酵培養(yǎng)基的配制、ABE生產微生物種子液的制備、ABE發(fā)酵、溶劑蒸餾工藝單元,通過在ABE發(fā)酵單元單添加FeSO4.7H2O促進發(fā)酵,提高溶劑產量和生產效率,從而降低了生產成本,簡化了生產工藝。
