一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，包括以下步骤：用NaOH溶液处理蘑菇培养基废料，水洗，压滤，加料，调节pH，加入纤维素酶，在该体系中高效原位酶解蘑菇培养基废料，降解该废料为葡萄糖，加入微生物原位发酵转化糖制备乙醇。本方法可以利用蘑菇培养基废料，非常高效地转化蘑菇培养基废料制备生物质乙醇，一定程度上能够解决大量蘑菇培养基废料带来的大量农业资源浪费问题，还能够解决废料给食用菌产业和居民健康带来的污染威胁问题，变废为宝。

【技术实现步骤摘要】
一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法
本专利技术涉及一种一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，特别涉及蘑菇培养基废料制取乙醇的物料预处理及糖化的方法，属于工业生物

技术介绍
木质纤维素原料是地球上丰富而廉价的可再生资源，全世界每年通过光合作用产生的木质纤维生物质高达1000亿吨，其中89％目前未被人类利用。采用适宜的技术将其水解成可发酵性糖，进一步转化为乙醇，对于开辟工业原料和人类能源的新来源，意义十分重大。由于木质纤维素原料致密复杂的结构及纤维素分子高度结晶的特性，在进行纤维素原料的酶法糖化前需进行适当的预处理。理想的预处理方法应满足：有利于酶水解过程的糖化；避免碳水化合物的降解或损失；避免生成对后续水解或发酵有害的副产；经济可行。在人类开发的预处理技术中，蒸汽爆破、氨纤维爆破、稀酸处理、石灰处理、氨水浸渍处理和氢氧化钠处理等技术在欧美国家被认为是非常有前景的预处理方法，但爆破技术由于设备投资大，能耗高，易产生含量较高的发酵抑制物，在我国的适用性不强。蘑菇培养基废料主要为出菇后的培养基废料，为褐色的半腐烂木屑和小块，目前在生产中较难利用，而且放置不管又是食用菌生产中的重要污染源。该蘑菇培养基废料纤维素含量30-40％，采用一定的处理方法可将纤维素转化为葡萄糖，进而发酵制取乙醇，对于非粮生物质乙醇产业的意义重大。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，该方法工艺简单，设备简单，操作方便，在非粮生物质乙醇生产领域具有广阔的前景。本专利技术提供的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法包括以下步骤：(1)在NaOH溶液处理蘑菇培养基废料：利用NaOH溶液在煮沸条件下处理蘑菇培养基废料，然后过滤；(2)用水清洗步骤(1)中用所述NaOH溶液处理过的蘑菇培养基废料，然后压滤，得到处理过的物料；(3)取步骤(2)的所述处理过的物料分批次加入水中；(4)在步骤(3)的每次加入后，用醋酸或硫酸调节pH值；(5)在步骤(4)的溶液中加入纤维素酶，搅拌反应，得到酶解液；(6)微氧发酵产乙醇：经过步骤(5)酶解之后，在酶解液中加入酵母，发酵，得到酒精。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，步骤(1)的所述NaOH溶液的质量百分比为2％，步骤(1)的煮沸时间为1h。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(3)的所述处理过的物料分批次加入水中为干料投料分2-3次，湿料投料分4-5次，所有批次等量投料。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(3)的所述的处理过的物料分批次加入水中的时机视上一批物料是否溶化而定，体系流动性较好时即可加入下一批物料。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(3)的所述的加完料之后体系的水质量和所述处理过的物料的干重质量比为4:1。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(5)的所述加入纤维素酶的方式为分批加入，即每次加料并调节pH之后，加入纤维素酶，酶解条件为pH4.0-5.5，在45℃-55℃的温度范围内搅拌或振荡20h-28h。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(5)是在50℃下搅拌或振荡24h。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，所述酵母为能产酒精的酵母，所述纤维素酶全组份为外切β-1,4-葡萄糖、内切β-1,4-葡萄糖和纤维二糖酶。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(6)的发酵条件是36℃-38℃下发酵20h-28h。前述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，步骤(6)的发酵条件是37℃下发酵24h。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本专利技术利用蘑菇培养基废料，非常高效地转化蘑菇培养基废料制备生物质乙醇，步骤简单，条件温和，一定程度上能够解决大量蘑菇培养基废料带来的大量农业资源浪费问题，还能够解决废料给食用菌产业和居民健康带来的污染威胁问题，变废为宝。还有，本专利技术一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法的成本低，经济效益高。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。附图说明无具体实施方式下面通过实施例的方式对本专利技术的技术方案进行详细的说明，但是本专利技术的保护范围并不局限于下述实施例。本专利技术是一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，包括以下步骤：(1)在NaOH溶液处理蘑菇培养基废料：利用NaOH溶液在煮沸条件下处理蘑菇培养基废料，然后过滤；(2)用水清洗步骤(1)中用所述NaOH溶液处理过的蘑菇培养基废料，然后压滤，得到处理过的物料；(3)取步骤(2)的所述处理过的物料分批次加入水中；(4)在步骤(3)的每次加入后，用醋酸或硫酸调节pH值；(5)在步骤(4)的溶液中加入纤维素酶，搅拌反应，得到酶解液；(6)微氧发酵产乙醇：经过步骤(5)酶解之后，在酶解液中加入酵母，发酵，得到酒精。其中步骤(1)的所述NaOH溶液的质量百分比为2％，步骤(1)的煮沸时间为1h。其中步骤(3)的所述处理过的物料分批次加入水中为干料投料分2-3次，湿料投料分4-5次，所有批次等量投料。较佳地，干料投料分3次，湿料投料分5次。其中步骤(3)的所述的处理过的物料分批次加入水中的时机视上一批物料是否溶化而定，体系流动性较好时即可加入下一批物料。其中步骤(3)的所述的加完料之后体系的水质量和所述处理过的物料的干重质量比为4:1。其中步骤(5)的所述加入纤维素酶的方式为分批加入，即每次加料并调节pH之后，加入纤维素酶，酶解条件为pH4.0-5.5，在45℃-55℃的温度范围内搅拌或振荡20h-28h。较佳地，酶解条件为pH4.5-5.0，在47℃-53℃的温度范围内搅拌或振荡22h-26h。其中步骤(5)是在50℃下搅拌或振荡24h。其中所述酵母为能产酒精的酵母，所述纤维素酶全组份为外切β-1,4-葡萄糖、内切β-1,4-葡萄糖和纤维二糖酶。其中步骤(6)的发酵条件是36℃-38℃下发酵20h-28h。较佳地，发酵条件是36.5℃-37.5℃下发酵22h-26h。其中步骤(6)的发酵条件是37℃下发酵24h。实施例1纤维素酶转化蘑菇培养基废料为乙醇。1)NaOH溶液处理蘑菇培养基废料粉末：加入适量2％NaOH溶液煮沸1h；2)过滤，固体水洗并烘干，其中要洗至洗液的pH为7-8，固液分离，固体置于90℃烘箱烘干；2)蘑菇培养基废料酶解：上述烘干后的物料加入水(物料采用分批加料的形式，水一次性加入)，水与干物料的总量为8.00mL、2.00g，用醋酸或硫酸调节pH至4.0-5.5，加入一定量的纤维素酶，50℃下反应24h，得到酶解液，酶解液葡萄糖含量8.5g/dL；反应48h，含量为9.7g/dL。3)微氧发酵产乙醇：酶解之后，在酶解液中加入适量酵母，在37℃微氧条件下发酵24h得到酒精，产量可达4.2g/dL。当酶解时长为48h，则酒精产量可达4.8g/dL。实施例2纤维素酶转化蘑菇培养基废料为乙醇。NaOH溶液处理蘑菇培养基废料粉末：加入适量2％NaOH溶液煮沸1h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在NaOH溶液处理蘑菇培养基废料：利用NaOH溶液在煮沸条件下处理蘑菇培养基废料，然后过滤；(2)用水清洗步骤(1)中用所述NaOH溶液处理过的蘑菇培养基废料，然后压滤，得到处理过的物料；(3)取步骤(2)的所述处理过的物料分批次加入水中；(4)在步骤(3)的每次加入后，用醋酸或硫酸调节pH值；(5)在步骤(4)的溶液中加入纤维素酶，搅拌反应，得到酶解液；(6)微氧发酵产乙醇：经过步骤(5)酶解之后，在酶解液中加入酵母，发酵，得到酒精。

【技术特征摘要】
1.一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在NaOH溶液处理蘑菇培养基废料：利用NaOH溶液在煮沸条件下处理蘑菇培养基废料，然后过滤；(2)用水清洗步骤(1)中用所述NaOH溶液处理过的蘑菇培养基废料，然后压滤，得到处理过的物料；(3)取步骤(2)的所述处理过的物料分批次加入水中；(4)在步骤(3)的每次加入后，用醋酸或硫酸调节pH值；(5)在步骤(4)的溶液中加入纤维素酶，搅拌反应，得到酶解液；(6)微氧发酵产乙醇：经过步骤(5)酶解之后，在酶解液中加入酵母，发酵，得到酒精。2.根据权利要求1所述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法，其特征在于：步骤(1)的所述NaOH溶液的质量百分比为2％，步骤(1)的煮沸时间为1h。3.根据权利要求1所述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，其特征在于：步骤(3)的所述处理过的物料分批次加入水中为干料投料分2-3次，湿料投料分4-5次，所有批次等量投料。4.根据权利要求3所述的一种蘑菇培养基废料转化为乙醇方法，其特征在于：步骤(3)的所述的处理过的物料分批次加入水中的时机视上一批物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：危岩，于伟娜，金学进，
申请(专利权)人：厦门庚能新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35