一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法技术

本发明专利技术提供了一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法，其特征在于，在生物反应器中，先在好氧条件下高密度发酵生产酵母，然后向生物反应器中添加木质纤维素和酶制剂，在厌氧条件下同步糖化发酵生产乙醇。包括如下步骤：①酵母高密度发酵：向生物反应器中加入含有葡萄糖的培养基，接种酵母。通气，先分批培养酵母，之后流加葡萄糖溶液，高密度生产酵母。②同步糖化发酵：当酵母达到一定浓度后，向发酵液中加入木质纤维素以及酶制剂。停止通气，进行厌氧同步糖化发酵，生产乙醇。本发明专利技术的效果是：乙醇产率大幅度提高，发酵时间大幅度缩短。并且，培养酵母种子液和同步糖化发酵在一个生物反应器中完成，减少了设备投资，提高了生产效率。

Method for producing ethanol by yeast high density fermentation coupling synchronous saccharification fermentation

The invention provides a method for high density yeast fermentation coupled simultaneous saccharification and fermentation of ethanol, which is characterized in the bioreactor, first in yeast fermentation to produce high density under aerobic conditions, then adding lignocellulose and enzyme to the bioreactor, producing simultaneous saccharification and ethanol fermentation under anaerobic conditions. The following steps are involved: 1. Yeast high density fermentation: adding glucose containing culture medium to the bioreactor and inoculating yeast. The yeast was cultured in batch, then glucose solution was added to produce yeast with high density. Simultaneous saccharification and fermentation: when the yeast reached a certain concentration, lignocellulose and enzyme preparations were added to the fermentation broth. Cessation of aeration, anaerobic simultaneous saccharification and fermentation to produce ethanol. The effect of the invention is that the yield of ethanol is greatly raised, and the fermentation time is greatly shortened. In addition, the yeast seed solution and simultaneous saccharification and fermentation are completed in a bioreactor, which reduces the equipment investment and improves the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法
本专利技术涉及一种生产乙醇的方法，特别涉及一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法，属于生物工程和能源领域。
技术介绍
化石能源逐渐枯竭将影响世界能源供应，解决此问题的关键在于开发可再生能源。以木质纤维素为原料，高效地生产清洁燃料，如乙醇、丙醇、丁醇等，可以在一定程度上减少人类对化石能源的依赖。过去，利用木质纤维素发酵生产乙醇，要先将木质纤维素糖化后，再对糖化后含单糖的水解液进行发酵，这种方式称为分步糖化发酵。分步糖化发酵的缺点是纤维素酶催化纤维素水解反应是一个可逆反应，而单糖的积累使得酶解反应受到抑制，纤维素水解不充分。另外，发酵时，由于单糖浓度过高会使得发酵被抑制。为了防止酶解过程中糖积累抑制酶解，提高纤维素酶的催化水解效率，后来，人们提出了同步糖化发酵方式。同步糖化发酵是指木质纤维素糖化和发酵生产乙醇同时进行，在同步糖化发酵过程中，酶解产生的单糖被酵母同步转化。在同步糖化发酵过程中单糖浓度一直保持在较低水平。这样，可以消除高浓度单糖对酶解的抑制作用。其中，李荣杰等在“一种利用秸秆发酵生产乙醇的方法”的专利中，提供了一种木本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法，其特征在于，在生物反应器中，先在好氧条件下高密度发酵生产酵母，然后向生物反应器中添加木质纤维素和酶制剂，在厌氧条件下同步糖化发酵生产乙醇。其步骤如下：①酵母高密度发酵向生物反应器中加入含有10‑100克/升葡萄糖的培养基，灭菌后，按2％‑10％接种量接种酵母。通气，28‑37℃发酵培养酵母，当培养基中葡萄糖浓度降低到2克/升以下后，流加50‑800克/升的葡萄糖溶液，高密度发酵生产酵母。②同步糖化发酵当发酵液中酵母浓度达到5‑150克干重/升后，向发酵液中加入10‑300克木质纤维素/(升发酵液)以及酶制剂，停止通气，进行厌氧同步糖化发酵，发酵...

【技术特征摘要】
1.一种酵母高密度发酵耦合同步糖化发酵生产乙醇的方法，其特征在于，在生物反应器中，先在好氧条件下高密度发酵生产酵母，然后向生物反应器中添加木质纤维素和酶制剂，在厌氧条件下同步糖化发酵生产乙醇。其步骤如下：①酵母高密度发酵向生物反应器中加入含有10-100克/升葡萄糖的培养基，灭菌后，按2％-10％接种量接种酵母。通气，28-37℃发酵培养酵母，当培养基中葡萄糖浓度降低到2克/升以下后，流加50-800克/升的葡萄糖溶液，高密度发酵生产酵母。②同步糖化发酵当发酵液中酵母浓度达到5-150克干重/升后，向发酵液中加入10-300克木质纤维素/(升发酵液)以及酶制剂，停...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓冬，史旭洋，刘心同，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22