[發明專利]一種甘蔗渣預處理改善酶解糖化效果的方法

有效

• 申請號: 201911017844.6
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110734943B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 王朝宇;遲雪文;畢艷紅;張睿;楊榮玲;刁怡涵
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02;C05F5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種甘蔗渣預處理改善酶解糖化效果的方法，包括如下步驟：稱取甘蔗渣，加入低共熔溶劑(Deep Eutectic Solvent，DES)進行預處理，反應結束后對其進行固液分離；將分離的固體中加入KOH溶液進行預處理，反應結束后對其進行固液分離，分別收集固體和液體部分；將固體部分洗滌至中性即得到預處理后的甘蔗渣，進行酶解糖化，測定酶解液中的葡萄糖濃度。本發明甘蔗渣清潔高效預處理的方法可以改善纖維素酶水解效率低的問題，從而減少纖維素酶的用量，提高還原糖的轉化效率，為甘蔗渣的綜合利用提供一定的理論依據。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體涉及一種甘蔗渣預處理改善酶解糖化效果的方法。

背景技術

能源是人類經濟和社會可持續發展的物質基礎，隨著經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，日益增長的能源需求與日益枯竭的不可再生資源的矛盾逐漸突出。與此同時，化石能源的開發與利用過程中造成的生態破壞與環境污染等問題也逐漸突現出來，溫室氣體的大量排放對全球氣候產生了巨大影響，各種自然災害的頻發使得生態安全和人類社會的可持續發展受到嚴重的挑戰。生物質能源作為可再生能源的一類典型代表，在生物液體燃料、生物質發電等方面在歐美等發達國家已具有相對成熟的發展體系。因此，若能將木質纖維生物質原料進行加工預處理，生產高附加值的生物質燃料或大宗化學品，會在一定程度上緩解全球的能源危機，減輕化石能源的壓力。

甘蔗是常見于熱帶及亞熱帶地區的一年生或多年生的草本植物，富含糖分、維生素和礦物質等，中國是繼巴西、印度后世界第三大甘蔗種植基地，目前我國甘蔗主產區分布在廣西、云南、廣東、海南、福建、四川、江西等地。甘蔗產量高達80公噸/公頃，比一般作物高出許多，因此可以把甘蔗看作是富含太陽能的高效儲存器。它是一種重要的糖料作物，所生產的蔗糖占全球食糖總量的80％。我國是蔗糖的消費大國，目前我國食糖總產僅次于巴西和印度，其中蔗糖是我國食糖的主要來源，占食糖總量的92％以上，甘蔗之于我國糖業具有舉足輕重的地位。而甘蔗渣是一種重要的制糖副產物，是甘蔗在糖廠經過壓榨機或者滲透法把甘蔗汁提取后剩下的甘蔗莖的纖維性殘渣，據統計糖廠每生產1噸蔗糖就會產生2-3噸的蔗渣。甘蔗渣具有復雜的組織結構，主要成分是纖維素、半纖維素和木質素，淀粉和可溶性糖含量較少，其中纖維素含量最高，大約占40-45％，半纖維素僅次于纖維素，大約在30-35％，木質素的含量約為20-30％。蔗髓的組分與甘蔗渣含量相似，而蔗髓的灰分含量更高。目前甘蔗渣主要應用在生物發電、制漿造紙、飼料、沼氣、燃料乙醇以及高性能材料等方面。但從碳水化合物并將其轉化為單糖，再次發酵為乙醇等是一個復雜的過程，以往文獻中采用堿處理甘蔗渣的條件都較為劇烈，這會對儀器設備造成一定的負擔。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種甘蔗渣預處理改善酶解糖化效果的方法，本發明甘蔗渣清潔高效預處理的方法可以改善纖維素酶水解效率低的問題，從而減少纖維素酶的用量，提高還原糖的轉化效率。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種甘蔗渣預處理改善酶解糖化效果的方法，包括如下步驟：

(1)稱取甘蔗渣，加入的DES進行預處理，反應結束后對其進行固液分離分別收集固體和液體部分；

(2)向步驟(1)分離的固體中加入KOH溶液進行預處理，反應結束后對其進行固液分離；

(3)將步驟(2)分離的固體部分洗滌至中性即得到預處理后的甘蔗渣，進行酶解糖化，測定酶解液中的葡萄糖濃度。

其中，所述甘蔗渣為甘蔗提取蔗糖后的固體殘渣部分。本發明使用的甘蔗渣購買于Futaste Co.Ltd.(China)或者其他市售公司均可，或者提取方法按照文獻：王允圃,李積華,劉玉環,等.甘蔗渣綜合利用技術的最新進展[J].中國農學通報,2010,26(16):370-375.；效果均一致。

其中，所述DES由氯化膽堿：乳酸按摩爾比1：1-5制備而成。作為優選，所述DES由氯化膽堿：乳酸按摩爾比1：2制備而成。