[發(fā)明專利]一種預(yù)處理木質(zhì)纖維生物質(zhì)提高其產(chǎn)糖率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410458818.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN105385722B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝海波;趙宗保;于雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C12P19/14
• 分類號(hào): C12P19/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種預(yù)處理木質(zhì)纖維生物質(zhì)提高其產(chǎn)糖率的方法，其特征在于：它是按照如下步驟進(jìn)行的：

1）將離子液體、γ-戊內(nèi)酯、木質(zhì)纖維生物質(zhì)混合形成預(yù)溶解體系；

2）將預(yù)溶解混合物體系加熱溶解，形成溶液；

3）往溶液體系加入反溶劑，使溶解的木質(zhì)纖維生物質(zhì)沉淀，過(guò)濾分離，收集再生木質(zhì)纖維生物質(zhì)；

4）取再生木質(zhì)纖維生物質(zhì)，加入緩沖溶液與纖維素酶及木聚糖酶進(jìn)行酶解，獲得糖溶液；

所述離子液體為具有如下結(jié)構(gòu)特征離子液體中的一種或二種：

其中R₁, R₂為碳原子數(shù)分別為C₁-C₃的烷基；

和陽(yáng)離子相對(duì)應(yīng)的陰離子A為：氯負(fù)離子、乙酸根中的一種；

所述由離子液體、γ-戊內(nèi)酯、木質(zhì)纖維生物質(zhì)混合形成的預(yù)溶解體系，離子液體與γ-戊內(nèi)酯組成的混合溶劑體系中離子液體的摩爾百分含量為 10%至30%；

所述木質(zhì)纖維生物質(zhì)在混合溶劑中的質(zhì)量濃度為5%至20%；

所述反溶劑為水或C₁-C₃低級(jí)脂肪醇中的一種或兩種以上，其與均相反應(yīng)后溶液的體積比為0.5:1-10:1；

所述的C₁-C₃低級(jí)脂肪醇為甲醇、乙醇或異丙醇中的一種或兩種以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所用的木質(zhì)纖維生物質(zhì)選自玉米稈、花生稈、棉花稈、小麥稈、稻草、高粱稈、菊芋稈、花生殼、棉花殼、椰子殼、楊木、松木、樺木中的一種或兩種以上，其組成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%-50%的纖維素，質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%-30%的半纖維素，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%-30%的木質(zhì)素，其余為蛋白質(zhì)和灰份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所用的木質(zhì)纖維生物質(zhì)具有如下特征：物理尺寸為0.1毫米至5毫米；含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)<8%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：將預(yù)溶解混合物體系加熱溶解，形成溶液；其溶解過(guò)程具有如下特征：溶解溫度為80~180 ^oC；溶解時(shí)間為15分鐘至240分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，將預(yù)溶解混合物體系加熱溶解，形成溶液；其溶解過(guò)程具有如下特征：溶解溫度為100~140 ^oC。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（3）將分離得到的再生木質(zhì)纖維生物質(zhì)產(chǎn)品提純、干燥后，得到預(yù)處理過(guò)的木質(zhì)纖維素樣品；

其純化過(guò)程具有如下特征：使用溶劑水或C₁-C₃低級(jí)脂肪醇中的一種或兩種以上洗滌1-5遍；

溶劑相對(duì)于產(chǎn)物質(zhì)量比為：1:1-100:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：溶劑相對(duì)于產(chǎn)物質(zhì)量比為20:1-50:1，洗滌2-3遍。

8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（4）取一定量的再生木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，加入緩沖溶液與纖維素酶及木聚糖酶進(jìn)行酶解，獲得糖溶液；

所述的緩沖液的pH值與所選的纖維素酶的pH值使用范圍一致；

相對(duì)于所用纖維素的量，纖維素酶用量為5 FPU/克~50 FPU/克底物；0.005~0.10克/克底物的比例加入木聚糖酶；

酶解過(guò)程中，攪拌速度為50～400轉(zhuǎn)/分鐘，40～60 ^oC下進(jìn)行酶解5-72小時(shí)。