[發明專利]采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法

在審

• 申請號: 201610458536.7
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107518164A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 陳慶
• 申請（專利權）人: 張家港保稅區鑫和成國際貿易有限公司
• 主分類號: A23K10/30
• 分類號: A23K10/30;A23K20/22;A23K20/20;A23K40/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術領域

本申請涉及一種玉米秸稈飼料，特別是涉及一種采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法。

背景技術

木質纖維素是最豐富、廉價的可再生資源。我國每年產生7億多噸作物秸稈，其中2億噸被就地焚燒，不僅造成極大的資源浪費，而且嚴重污染環境，還會引起火災隱患，因此如何高效利用這些木質纖維素成為了一個研究熱點。相關文獻已經報道，秸稈類木質纖維素在生物能源、生物飼料、生物肥料等領域都有很大的應用前景。在生物能源方面，它可以替代糧食作物作為生產第二代燃料乙醇的原料，經過酶解糖化和釀酒酵母的發酵轉化，可以生產乙醇；在生物飼料方面，它可以作為乳酸菌發酵的原料，發酵生產富含益生菌和營養物質的生物飼料；在生物肥料領域，秸稈的酶解液同樣可以作為膠質芽孢桿菌發酵的碳源，用于提高土壤中可溶性鉀和磷的含量。

但是木質纖維素成分比較復雜，主要由纖維素、半纖維素和木質素三部分組成。纖維素分子規則排列、聚焦成束，形成結晶結構。在纖維構架外充滿了半纖維素和木質素，纖維素和半纖維素或木質素分子之間的結合主要依賴氫鍵，半纖維素和木質素之間除了氫鍵外還存在著化學鍵的結合，這些結構使得它不容易被纖維素酶酶解形成可被微生物利用的單糖或者寡糖。因此，木質纖維素在進行酶解前必須要進行預處理，來達到提高酶解效率的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法，包括步驟：

(1)、將玉米秸稈物料粉碎成粉末狀；

(2)、將粉碎后的秸稈加入去離子水，通臭氧處理；

(3)、將臭氧處理后的秸稈和氫氧化鈉按照一定固液比混合，在90～130℃下處理1～1.5小時；

(4)、用水洗滌至溶液澄清，然后在50～60℃下烘干15～20分鐘，獲得預處理樣品。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述步驟(2)中，臭氧濃度為20～80mg/L，臭氧流動速率為0.5～2.0L/h，臭氧處理時間為0.5～2h。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述步驟(3)中，氫氧化鈉的濃度為1～1.2％。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述步驟(3)中，臭氧處理后的秸稈和氫氧化鈉按照1:10固液比混合。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，采用還原糖法測定預處理樣品半纖維素含量。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，分別采用纖維素含量測定試劑、木質素含量測定試劑和半纖維素含量測定試劑測量秸稈樣品的纖維素、木質素以及半纖維素的含量損失。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述纖維素含量測定試劑包括：20％硝酸乙醇溶液、甲基橙指示劑。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述木質素含量測定試劑：乙醇苯混合溶液(1：2)，72％硫酸，10％氯化鈣溶液。

優選的，在上述的采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法中，所述半纖維素含量測定試劑：80％硝酸鈣溶液，2mol/L鹽酸，酚酞指示劑。

與現有技術相比，本發明的優點在于：經氫氧化鈉預處理后，纖維素脫失率12％，半纖維素脫失率8.13％，木質素脫失率達到50％以上，質量損失15％。

具體實施方式

本發明通過下列實施例作進一步說明：根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。

玉米秸稈的主要組成成分為纖維素，半纖維素和木質素，還含有一些其他成分，如粗蛋白，還原糖等。預處理是秸稈生物飼料制備的關鍵步驟之一，合理的預處理方法能夠改變玉米秸稈原材料的組份含量以及晶體結構，能夠為后續的酶解步驟提供極大的增益。

采用氫氧化鈉進行秸稈飼料預處理的方法

將玉米秸稈物料粉碎成粉末狀，將粉碎后的秸稈加入去離子水，通臭氧處理，臭氧濃度為20～80mg/L，臭氧流動速率為0.5～2.0L/h，臭氧處理時間為0.5～2h。