[發(fā)明專利]一種木質(zhì)纖維素酶水解與膜分離耦合生產(chǎn)高濃度還原糖的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010228581.6
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101899488A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬印華;齊本坤;陳向榮;伊守亮;蘇儀;沈飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02;C07H1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種木質(zhì)纖維素酶水解與膜分離耦合生產(chǎn)高濃度還原糖的方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法包括以下步驟：

(1)木質(zhì)纖維素糖化：酶解預(yù)處理的木質(zhì)纖維素生產(chǎn)還原糖；

(2)微濾過濾：將酶解糖化液通過微濾過濾，得到含水解酶和還原糖的透過液，截留的木質(zhì)纖維素粒子返回酶解反應(yīng)器繼續(xù)酶解；

(3)超濾過濾：將微濾透過液用超濾過濾，得到含還原糖的透過液，截留的水解酶返回酶解反應(yīng)器循環(huán)利用；

(4)納濾濃縮：超濾透過液經(jīng)納濾濃縮，制得高濃度的還原糖溶液，納濾透過液返回酶解反應(yīng)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(1)中酶水解過程所用初始底物濃度為1％～15％(w/v，質(zhì)量體積比)，水解用酶是纖維素酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、果膠酶或其復(fù)合物，酶用量為5～50IU/g底物，反應(yīng)溫度20～60℃，pH4.0～8.0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的木質(zhì)纖維素可以是玉米秸稈、稻草秸稈、小麥秸稈、甘蔗渣、草類以及闊葉樹或針葉樹的木屑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的木質(zhì)纖維素預(yù)處理方法可以是稀酸等化學(xué)預(yù)處理、雙氧水等氧化預(yù)處理、蒸汽爆破等理化預(yù)處理或酒精等有機(jī)溶劑預(yù)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所用微濾膜的孔徑為0.1～1.0μm，膜材質(zhì)為有機(jī)膜或無機(jī)陶瓷膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所用超濾膜的截留分子量為5000～50000道爾頓，膜材料為聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和無機(jī)陶瓷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所用納濾膜的截留分子量為90～300道爾頓；其膜組件形式為卷式、管式或板框式有機(jī)膜組件或管式無機(jī)膜組件；有機(jī)納濾膜材料為醋酸纖維素、磺化聚砜、聚酰胺、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪或聚乙烯醇；無機(jī)納濾膜材料為陶瓷。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6或7中所述的方法，其特征在于，反應(yīng)分離連續(xù)操作或者間歇操作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于，連續(xù)操作時間歇補(bǔ)料或連續(xù)補(bǔ)料；間歇補(bǔ)料是在膜分離單元排出一定量后，向酶反應(yīng)器中加入相同體積的原料液；連續(xù)補(bǔ)料是在膜分離單元排出的同時向酶解反應(yīng)器中加入原料液，補(bǔ)加速率與排出速率相等。