CN109593794A - 一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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,属于工业生物技术领域。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明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pH 4.0-5.5,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。
本发明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,本发明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:
本发明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,本发明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。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的 技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和 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发明的技术方案进行详细的说明,但是本 发明的保护范围并不局限于下述实施例。
本发明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pH 4.0-5.5,在45℃-55℃的 温度范围内搅拌或振荡20h-28h。
较佳地,酶解条件为pH 4.5-5.0,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, 过滤,固体水洗(水洗消耗水体积同碱煮消耗碱液体积相同)、压滤,含 水率为70%。蘑菇培养基废料酶解:上述后的物料加入水,水与干物料的总 量为30mL、7.5g(分5次加入),用醋酸调节pH为4.80(每次投料均调 节至该pH),加入一定量的纤维素酶(分2次加酶),50℃下反应24h, 得到酶解液,酶解液葡萄糖含量8.7g/dL。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 4.3g/dL。
实施例3
NaOH溶液处理蘑菇培养基废料:加入一定体积的2%NaOH溶液,煮沸 1h,固液分离,固体水洗、压滤。蘑菇培养基废料酶解:上述碱处理后的 物料加入适量水,总水与总物料干重的比为4:1(v:w,干、湿料投料均可 采用分批加料的形式,水为一次性加入),调节pH至4.0-5.5(每次投料 后均要调节pH),再加入一定量的纤维素酶(大量投料时可采用分批加酶 的形式),反应24h,得到酶解液。微氧发酵产乙醇:酶解之后,在酶解液 中加入一定量的酵母,在37℃微氧条件下发酵24h得到酒精。
其中所述的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。所述的煮沸1h为从沸腾开始计时,1h后结束。所述固液 分离为抽滤或压滤。所述的固体水洗方式为常温下少量多次。所述的调节 pH为加入一定量的醋酸;所述的反应24h是在50℃搅拌或振荡24h。所述 的酵母为能产酒精的酵母。
实施例4
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:利用质量百分比为2%的NaOH溶液在煮沸条件下 处理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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。
实施例5
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,干料投料分2次,湿料投料分4次,所有批次 等量投料,投料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;(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。
实施例6
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,干料投料分3次,湿料投料分5次,所有批次 等量投料,投料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;(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。
实施例7
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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,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;(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。
实施例8
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在45℃-55℃的温度范围 内搅拌或振荡20h-28h;(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。
实施例9
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在45℃℃的温度范围内 搅拌或振荡28h;(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。
实施例10
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在55℃的温度范围内搅 拌或振荡20h;(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。
实施例11
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在50℃的温度范围内搅 拌或振荡24h;(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。
实施例12
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0,在50℃的温度范围内搅拌或 振荡24h;(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。
实施例13
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.5,在50℃的温度范围内搅拌或 振荡24h;(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。
实施例14
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 5.0,在50℃的温度范围内搅拌或 振荡24h;(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。
实施例15
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 5.5,在50℃的温度范围内搅拌或振 荡24h;(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。
实施例16
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在50℃的温度范围内搅拌 或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5)酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是36℃下发酵28h,得到酒精。
实施例17
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在50℃的温度范围内搅拌 或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5)酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是38℃下发酵20h,得到酒精。
实施例18
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,干料投料分2-3次,湿料投料分4-5次,所有 批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入纤维素酶并调节PH值,搅拌反 应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在50℃的温度范围内搅拌 或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5)酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发酵24h,得到酒精。
实施例19
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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;(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)的溶液中分批加入 纤维素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH 4.0-5.5,在50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经 过步骤(5)酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件 是37℃下发酵24h,得到酒精。
实施例20
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维 素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH4.0-5.5, 在50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例21
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2 次,湿料投料分4次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维素 酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH4.0-5.5,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例22
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分3 次,湿料投料分5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维素 酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH4.0-5.5,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例23
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维 素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH4.0,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例24
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维 素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH4.5,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例25
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维 素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH5.0,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
实施例26
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:利用质量百分比为2%NaOH溶液在煮沸条件下处 理蘑菇培养基废料,煮沸时间是1小时,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,干料投料分2-3 次,湿料投料分4-5次,所有批次等量投料,投料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,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;(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)的溶液中分批加入纤维 素酶并调节PH值,搅拌反应,得到酶解液,其中酶解条件为pH5.5,在 50℃的温度范围内搅拌或振荡24h;(6)微氧发酵产乙醇:经过步骤(5) 酶解之后,在酶解液中加入能产酒精的酵母,发酵,发酵条件是37℃下发 酵24h,得到酒精。
综上所述,本发明提出一种蘑菇培养基废料转化为乙醇的方法,是利 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。本发明所用的方法成本低,经济效益高。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式 上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发 明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可 利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例, 但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施 例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
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是否溶化而定,体系流动性较好时即可加入下一批物料。
5.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。
6.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(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pH 4.0-5.5,在45℃-55℃的温度范围内搅拌或振荡20h-28h。
7.根据权利要求6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(5)是在50℃下搅拌或振荡24h。
8.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:所述酵母为能产酒精的酵母,所述纤维素酶为外切β-1,4-葡萄糖、内切β-1,4-葡萄糖和纤维二糖酶。
9.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(6)的发酵条件是36℃-38℃下发酵20h-28h。
10.根据权利要求9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(6)的发酵条件是37℃下发酵24h。
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