中國科學院成都生物研究所“一種以秸稈為原料發酵生產丙酮、乙醇、丁醇的方法”獲國家知識產權局發明專利(專利號: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,以下簡稱A B E)發酵是一項傳統的大宗發酵工業,然而,利用糧食作物生產A B E引起人們對糧食安全與環境影響的憂慮,但秸稈A B E的最大優勢在于避免了“道德風險”,一旦產業化生產,秸稈A B E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7×108t左右,這些農業廢棄物是A B E生產的豐富來源。
秸稈類生物質在發酵前需要進行預處理,預處理后會生成葡萄糖、木糖等可發酵性糖,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。A B E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A B E的產業化。因此,只有針對性地開發廉價、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A B E。
成都生物所發明一種以秸稈為原料發酵生產丙酮、乙醇、丁醇的方法,該方法包括秸稈的預處理、秸稈的酶水解、發酵培養基的配制、A B E生產微生物種子液的制備、A B E發酵、溶劑蒸餾工藝單元,通過在A B E發酵單元單添加F e S O 4·7H2O促進發酵,提高溶劑產量和生產效率,從而降低了生產成本,生產工藝簡單。