[發明專利]一種以文冠果為原料多產物聯產的方法

無效

• 申請號: 200910012133.X
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101575619A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 修志龍;梁志霞;滕虎;戴建英
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P7/18;C07K14/415;C07K1/14;C07G1/00;C10L1/02;A61K36/77;C12R1/865;C12R1/84;C12R1/72;C12R1/645;C12R1/01;C12R1/19;C12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，涉及一種以文冠果為原料多產物聯產的方法。

背景技術

化石資源是重要的能源和生產化學品的原料，為人類社會的發展做出了重大貢獻，然而化石資源不可再生，隨著全球經濟的高速發展，化石資源將逐步減少并枯竭。以可再生生物資源為原料通過化學、生物方法生產生物質能源和生物基化學品成為轉變能源經濟和可持續化學工業的重要手段。在生物質能源方面，燃料乙醇和生物柴油成為目前世界上應用最為普遍的液體生物質替代燃料，在生物基化學品方面，主要側重于大宗化學品以及重要化工原料的可持續生產方法的研究和應用，如乳酸、檸檬酸、乙烯、1，3-丙二醇或高分子聚合物等產品。

生物柴油是脂肪酸甲酯或乙酯的混合物，目前世界上的生物柴油主要采用動植物油脂與甲醇發生酯交換反應制備而成，因甲醇主要來自天然氣，所以當前的生物柴油還屬于部分可再生能源燃料。生物柴油在西方國家的應用比較廣泛且相對成熟，對于我國來說，原料資源成為制約國內生物柴油發展的主要問題，我國人口多，土地資源相對稀缺，不可能像歐美發達國家那樣利用大量的耕地來種植油料作物。但我國有比較豐富的木本油料作物資源，它們具有適應性廣、種植一次收獲多年、不與農作物爭地等優勢，發展木本油料生物柴油更符合我國的國情。

文冠果作為重點開發的木本油料資源之一，其抗旱、抗寒能力強，對生長環境要求低，適合在荒山、沙化土地上種植，同時文冠果油的碳鏈長度與石化柴油長度接近，碘值、酸值和皂化值，也都符合生物柴油制造工藝的相關要求，是北方提取生物柴油的最佳木本油料植物。全國現有文冠果栽培面積約5.35萬公頃(包括0.67萬公頃野生林)，同時，2007年由國家林業局和中石油天然氣股份有限公司共同投資在赤峰市建立了文冠果油料能源林示范基地0.7萬公頃。隨著北方種植規模的逐步擴大和樹齡的不斷增長和豐產，將會形成一定的文冠果生物柴油原料供應規模，這為我國發展文冠果生物柴油產業化奠定基礎。

在大量生產文冠果生物柴油的過程中，隨著文冠果種仁油提取過程對原料的處理，會產生大量的果殼、種皮以及油渣，果殼、種皮中含有大量的木質纖維素，油渣中富含蛋白質，在生產過程中還會產生大量的副產物甘油，這些副產物都有潛在的經濟應用價值，如果得不到合理的利用將會造成巨大的資源浪費。所以，充分利用文冠果資源中的多種組分，通過生物精練技術，聯合生產文冠果生物柴油和部分高附加值產品可降低生產成本，對促進以文冠果為原料生產生物柴油的產業化具有重要意義。

目前，以玉米、小麥等農產品為原料的燃料乙醇技術已成熟并得到廣泛應用，然而以糧食為原料，勢必與人“爭糧”、“爭地”，利用非糧資源是大勢所趨。纖維素乙醇的原料來源廣泛且成本低廉，是最有發展前景的生物燃料。河南天冠集團已建成投產一條年產300噸秸稈乙醇的中試生產線，6噸麥秸可變成1噸乙醇，這就使得我國的纖維素乙醇產業化成為可能。文冠果提取種仁油過程中所產生的大量的富含木質纖維素的果殼、種皮可作為生產纖維素乙醇的原料，發酵殘渣中的木質素可用于制取燃料或化工原料。

1，3-丙二醇是一種重要的化工原料，可作為有機溶劑應用于油墨、印染、涂料、潤滑劑、抗凍劑等行業。1，3-丙二醇最主要的用途是作為聚酯和聚氨酯合成的單體，特別是與對苯二甲酸聚合生成的聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)較之其他二醇與對苯二甲酸形成的聚酯具有許多更優良的特性。1，3-丙二醇傳統的生產方法是以環氧乙烷或丙烯為原料的化學合成法，生產過程中能耗大，且產品難于分離，生產成本高。由甘油發酵生產1，3-丙二醇的生物法操作條件溫和、副產物少、環境污染少，近年來備受關注。文冠果生產生物柴油過程中所產生的副產物甘油可作為發酵法生產1，3-丙二醇的原料。

專利CN1839986中指出文冠果種仁皂苷可用于治療遺尿癥并具有提高腦功能的作用，提供了一種文冠果種仁皂苷有效成分的提取方法；專利CN1416852中介紹了文冠果果殼皂苷可以調節和改善腦神經系統功能，對防治腦老化和腦血管病等都有顯著效果，并提供了一種文冠果果殼皂苷活性成分的提取方法；這些具有藥用活性的皂苷均可開發成為皂苷類藥物。同時，種仁提油之后的油渣含有豐富的蛋白質，可作為提取蛋白質或氨基酸的原料，經過加工也可以作蛋白飼料。

針對文冠果多種組分和生物柴油副產物甘油的經濟應用價值，本發明提供一種以文冠果為原料生產生物柴油，同時聯產纖維素乙醇、1，3-丙二醇、藥用皂苷、粗蛋白、木質素的多產物聯產方法，充分利用文冠果實現生物質能以及生物基化學品的轉化，降低了生產成本，實現原料充分利用以及產品價值最大化的可持續生產。

發明內容