高固體含量木質(zhì)纖維素同步糖化與發(fā)酵技術(shù)
同步糖化與發(fā)酵是生物轉(zhuǎn)化木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇或高值化學品的主流工藝。目前,由 于發(fā)酵產(chǎn)品濃度低所導致的高額的產(chǎn)品分離成本以及生產(chǎn)成本是纖維素原料生物轉(zhuǎn)化中所面臨 的緊迫問題。提高同步糖化與發(fā)酵操作中木質(zhì)纖維素底物的固體含量,進而得到高濃度的發(fā)酵 產(chǎn)品,降低纖維素基產(chǎn)品的生產(chǎn)成本是木質(zhì)纖維素生物煉制技術(shù)的發(fā)展趨勢。本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化 實施將大大提高纖維素基發(fā)酵產(chǎn)品的濃度,大幅降低相關(guān)產(chǎn)品的分離成本和生產(chǎn)成本,為木質(zhì) 纖維素生物煉制的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。 本項目的高固體含量木質(zhì)纖維素同步糖化與發(fā)酵技術(shù)主要包括同步糖化與發(fā)酵木質(zhì)纖維素 培養(yǎng)發(fā)酵微生物和高固體含量同步糖化與發(fā)酵生產(chǎn)纖維素基產(chǎn)品等主要工序。其中,同步糖化 與發(fā)酵木質(zhì)纖維素培養(yǎng)發(fā)酵微生物通過酶解木質(zhì)纖維素得到的葡萄糖為發(fā)酵微生物提供碳源來 培養(yǎng)發(fā)酵菌種,實現(xiàn)了微生物培養(yǎng)碳源的原位生產(chǎn),無需外源商業(yè)葡萄糖的添加,大大降低了 發(fā)酵微生物的培養(yǎng)成本;高固體含量木質(zhì)纖維素同步糖化與發(fā)酵技術(shù)則通過自主研發(fā)的螺帶型 反應(yīng)器處理固含量達40%以上的底物進行發(fā)酵,與常規(guī)發(fā)酵反應(yīng)器相比,電耗降低80%以上。 通過該成套技術(shù)可以得到不低于10% (v/v) 濃度的燃料乙醇或其它高值化學品的發(fā)酵液,纖維 素轉(zhuǎn)化率達75%以上。本技術(shù)的實施將會大大降低纖維素基產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,為木質(zhì)纖維素生 物煉制的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
華東理工大學
2021-04-11