[发明专利]一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法

权利要求书

1.一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，其具体步骤如下：

(1)将木质纤维素原料粗切、除砂石及粉碎，调节固体含量并接种乳酸菌，以木质纤维素物料所含的水溶性糖为底物进行乳酸固态发酵；(2)将步骤(1)得到的固态发酵后的木质纤维素物料进行干酸预处理；(3)将步骤(2)得到的预处理后物料进行固态生物脱毒；(4)将步骤(3)得到的预处理和脱毒后的木质纤维素物料进行酶促糖化和厌氧发酵生产乳酸。

2.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，木质纤维素原料选自玉米秸秆、麦秆、稻草、葵花秆、玉米芯等含有水溶性糖的生物质原料中一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，水溶性糖指的是葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖及这些糖聚合的寡糖如蔗糖、麦芽糖、菊糖，或者由他们组成的水溶性的聚糖。

4.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，乳酸固态发酵的固体含量为30％-80％，以避免后续预处理过程产生废水。

5.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，接入的乳酸发酵菌种为可以利用水溶性糖发酵生产乳酸的乳酸菌如Pediococcus acidilactici TY112(生产L-乳酸)或者Pediococcus acidilacticiZP26(生产D-乳酸)或者Pediococcus acidilactici DQ2(生产非光学纯乳酸)或其他细菌，真菌中的一种或几种混合菌种。

6.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，预处理方法为采用蒸汽直接加热且预处理后无游离废水产生的干法预处理，固体木质纤维素物料含量为30％-80％，如干酸预处理和汽爆预处理。

7.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(3)中，生物脱毒过程以固态发酵的形式进行，无废水产生，且步骤(1)产生的乳酸在此过程基本无降解，所用菌种如Amorphotheca resinae ZN1。

8.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(4)中，采用同步或分步糖化与(共)发酵的手段进行乳酸发酵，同步糖化与(共)发酵指的是酶促糖化与乳酸发酵过程在醪液同时进行；而分步糖化发酵指的是在糖化结束后进行固液分离除去残渣，利用上清液进行乳酸发酵。

9.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，在所述的步骤(4)中，接入的乳酸发酵菌种为可以利用木质纤维素水解得到的糖发酵生产乳酸的乳酸菌如Pediococcus acidilactici ZY271(生产L-乳酸)或者Pediococcusacidilactici ZY015(生产D-乳酸)或者Pediococcus acidilactici DQ2(生产非光学纯乳酸)或其他细菌，真菌中的一种或几种混合菌种。此处选择的发酵菌株可以与固态发酵的发酵菌株相同，也可以不同，但若以生产光学纯乳酸为目的，前后生产的乳酸旋光性必须一致。

10.根据权利要求1所述的一种发酵原料中水溶性糖提高纤维素乳酸产量的方法，其特征在于，所述的乳酸若光学纯度达到99％以上，为L-或D-乳酸中的一种，可以作为聚乳酸合成单体使用；若为非光学纯乳酸，也可作为饲料等用途使用。