[發(fā)明專利]酶催化雙氧水漂白木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備藥用微晶纖維素的新工藝

有效

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• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107090479B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧勝松;潘春雨;董志江;姚日生
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C08H7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開了一種酶催化雙氧水漂白木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備藥用微晶纖維素的新工藝，以農(nóng)作物生物質(zhì)為原料，經(jīng)預(yù)處理、酸解、亞氯酸鈉漂白、粘質(zhì)沙雷氏菌胞外酶催化雙氧水漂白、乙醇洗滌、過濾及干燥粉碎等工藝步驟，通過合理調(diào)節(jié)酸堿使用量、固液比、反應(yīng)時間、溫度等條件，制得藥用微晶纖維素產(chǎn)品。本發(fā)明制備的藥用稻草微晶纖維素的含量≥97.8%，白度≥80%，pH為5.0~7.5，氯化物≤0.03%，干燥失重≤5%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)處理領(lǐng)域。具體涉及酶催化雙氧水漂白木質(zhì)纖維 素類生物質(zhì)制備藥用微晶纖維素的新工藝。

背景技術(shù)

微晶纖維素（MCC）是天然的植物纖維素經(jīng)稀酸水解和多種后處理而制得的具有極限聚合度的產(chǎn)物，是流動性極強的超細微的粉末狀、短棒狀或多孔狀顆粒，其特性主要表現(xiàn)在結(jié)晶度、晶粒大小、吸水值、比表面積、聚合度以及反應(yīng)性能等方面。由于MCC具有多方面的功能作用和優(yōu)良性能，國內(nèi)外需求日益增長，且新用途正在不斷地被開發(fā)出來。如乳化劑、高溫穩(wěn)定劑、泡沫穩(wěn)定劑、增稠劑、懸浮劑、保形劑和食品添加劑、粘合劑和助燃劑，除此之外，MCC還可用于助濾劑、地毯清潔劑、觸媒載體等多方面。

目前微晶纖維素的制備原料絕大部分都來源于棉花纖維和木材纖維。由于棉花纖維和木材纖維細胞壁結(jié)構(gòu)較為簡單，木質(zhì)素含量較低，因此利用它們作為原料制備的MCC性能較好。但是棉花纖維和木材價格昂貴，且來源有限，大大提高了MCC的研制成本。我國木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)資源豐富，來源廣泛，每年有大量的稻草秸稈、麥草秸稈、甘蔗渣、蘆葦、高粱桿、雜草等沒有被有效利用，造成了極大的資源浪費的同時還對環(huán)境產(chǎn)生很大程度的污染，而這些生物質(zhì)資源都可以“變廢為寶”，轉(zhuǎn)化為高值化的微晶纖維素。

鮑鑫等人發(fā)明了一種用農(nóng)作物秸稈制備微晶纖維素的方法[CN101503865]，以秸稈為原料，經(jīng)預(yù)處理、酸浸水解、酶法脫膠、堿煮、打纖攪拌、二次水解、水洗漂白以及干燥粉碎等工藝，此法雖工藝簡單，但二次水解會對纖維結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，且雙氧水濃度較高，成本較大。黃克林等人發(fā)明了一種二氧化碳催化制備蔗渣微晶纖維素的方法[CN102392378A]，以甘蔗渣纖維素漿與去離子水為原料，以亞臨界水為媒介，二氧化碳為催化劑，制備微晶纖維素。但高壓條件、亞臨界水等因素對設(shè)備要求高且成本也大幅度增加。馬中蘇等人發(fā)明了一種胡蘿卜渣制備微晶纖維素的方法[ZL201010516591.X]，以胡蘿卜渣為 原料，經(jīng)預(yù)處理、鹽酸處理、氫氧化鈉處理、乙醇脫脂、次氯酸鈉漂白、鹽酸酸解等，該法工藝 簡單，常壓條件，成本較低，卻也經(jīng)二次鹽酸酸解，改變了植物纖維結(jié)構(gòu)，對微晶纖維素結(jié)晶 度、聚合度等造成的一定的影響。

姚日生等人發(fā)明了一種制備木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)微晶纖維素的新工藝[CN103397554A]，利用SO3微熱爆預(yù)處理技術(shù)預(yù)處理稻草秸稈后，經(jīng)酸解、漂白、干燥粉碎等制得。該法對木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)損失較弱，但雙氧水濃度太大，原料成本較高，而且容易出現(xiàn)噴料現(xiàn)象，存在著安全隱患。孫敏等人在《粘質(zhì)沙雷氏菌及其酶對芳香化合物的氧化作用研究》中指出粘質(zhì)沙雷氏菌胞外酶粗酶液能催化H2O2氧化降解羥基類化合物。

本發(fā)明在姚日生等人發(fā)明的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)微晶纖維素的制備工藝基礎(chǔ)上，引入了粘質(zhì)沙雷氏菌胞外酶催化雙氧水氧化降解木質(zhì)纖維素，該法降低了雙氧水的濃度，加快雙氧水氧化木質(zhì)素速率，提高了微晶纖維素含量、白度，且基本達到2015版《中國藥典》藥用微晶纖維素各指標要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種酶催化雙氧水漂白木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備藥用微晶纖維素的新工藝，目的在于以農(nóng)作物秸稈為原料，經(jīng)預(yù)處理、酸解、一次漂白、酶催化雙氧水漂白、乙醇洗滌過濾、干燥粉碎即得藥用微晶纖維素。此工藝制備的稻草微晶纖維素含量高，白度高，氯化物含量都符合2015版《中國藥典》中藥用微晶纖維素的要求。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種酶催化雙氧水漂白木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備藥用微晶纖維素的新工藝，其特征在 于，包括以下步驟：