[發(fā)明專利]用于減輕木質(zhì)素和可溶性酚類對酶促纖維素轉(zhuǎn)化的抑制作用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580076618.9
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN107250367B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 邁克爾·拉爾夫·萊迪施;金英美
• 申請（專利權(quán)）人: 普渡研究基金會
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P19/14;C12N9/42
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 王瑋瑋;鄭霞

1.一種用于改善木質(zhì)纖維素的酶消化率的方法，所述方法包括：

用至少一次兩步水熱預處理來對包含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的木質(zhì)纖維素原料進行預處理，以產(chǎn)生預處理后的木質(zhì)纖維素原料，其中第一水熱預處理在高于140℃的溫度進行，且第二水熱預處理在高于180℃的溫度進行，其中所述第一水熱預處理和所述第二水熱預處理各自選自液體熱水處理、蒸汽爆炸處理和稀酸處理及其組合；

將在所述預處理后的木質(zhì)纖維素原料中的至少50%的半纖維素增溶為低聚木糖的低聚糖；

分離和洗滌所述預處理后的木質(zhì)纖維素原料的固體，從而消除在預處理期間釋放的可溶性低聚木糖的低聚糖和酚類化合物的抑制，其中所述洗滌步驟在至少兩個階段進行，其中第一洗滌階段包括用具有在50℃和100℃之間的溫度的水來洗滌，且第二洗滌階段包括用具有在15℃和50℃之間的溫度的水來洗滌；

向所述洗滌后的預處理后的木質(zhì)纖維素原料中添加木質(zhì)素阻止非纖維素分解蛋白，以阻止保留于所述洗滌后的預處理后的木質(zhì)纖維素原料中的木質(zhì)素與纖維素酶進行結(jié)合，其中所述木質(zhì)素阻止非纖維素分解蛋白是牛血清白蛋白BSA且以44~97mg BSA/g葡聚糖的量被添加至所述洗滌后的木質(zhì)纖維素原料，纖維素酶以3-6mg纖維素酶/g葡聚糖的量被添加到所述洗滌后的木質(zhì)纖維素原料中，其中纖維素酶的量隨BSA的量的升高而減少，并且當纖維素酶載量小于6mg纖維素酶/g葡聚糖時，需要至少大于50mg BSA/g葡聚糖以大量阻止木質(zhì)素。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述木質(zhì)纖維素原料包括玉米成分。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述洗滌步驟進一步包括使用0.5至15倍生物質(zhì)重量的水。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水是循環(huán)水。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一洗滌階段和所述第二洗滌階段進一步包括使用蒸餾塔殘渣。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二洗滌階段在室溫進行。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中來自所述第二洗滌階段的所述洗滌后的預處理后的木質(zhì)纖維素原料與來自所述第一洗滌階段的洗滌水逆流接觸。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以至少50mg BSA/g葡聚糖的量向所述洗滌后的預處理后的木質(zhì)纖維素原料添加所述木質(zhì)素阻止非纖維素分解蛋白。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述增溶是通過在使熱水維持液體狀態(tài)的壓力下用液體熱水的預處理來完成。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述木質(zhì)纖維素原料具有如下組成：30%~60%纖維素、20%至40%半纖維素和15%至30%木質(zhì)素，余量為提取物和灰分，總計為100%。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述預處理后的木質(zhì)纖維素原料的固體的所述分離和洗滌包括用1至20體積水/體積木質(zhì)纖維素來分離和洗滌。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預處理步驟包括至少三步水熱預處理，其中第一水熱預處理在高于140℃的溫度進行，并且第二預水熱處理步驟和第三水熱預處理在高于180℃的溫度進行。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述木質(zhì)纖維素原料選自下組，所述組由以下各項組成：硬木、玉米秸稈、麥稈、柳枝稷、甘蔗渣、高粱殘留物、玉米果皮、大豆殘留物、干草和軟木、及其組合。

14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述木質(zhì)纖維素原料包括玉米秸稈和玉米果皮中的至少一種。

15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一水熱預處理和所述第二水熱預處理是液體熱水處理。