[發明專利]一種葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法及其應用

有效

• 申請號: 201911411954.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111118081B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 李慧玲;鄭標;黃嘉煒;吳藹民
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12P19/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉瑜

本發明公開了一種葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法及其應用。該方法包括如下步驟：(1)將木質纖維原料進行粉碎，得到木質纖維粉末；(2)將木質纖維粉末用有機溶劑進行抽提，干燥，得到脫脂后的木質纖維原料；(3)將脫脂后的木質纖維原料與氫氧化鈉溶液混合均勻后于110～180℃條件下進行反應，待反應結束后，冷卻，抽濾，取濾渣，洗滌，干燥，得到固體產物；(4)將固體產物與葡萄糖混合后進行球磨，得到球磨產物；(5)將球磨產物加入纖維素酶溶液中進行酶解反應，得到還原糖。本發明的方法具有工藝條件溫和、操作簡單、轉化率高等特點，可用于制備還原糖如葡萄糖和木糖。

技術領域

本發明屬于生物質利用領域，特別涉及一種葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法及其應用。

背景技術

由于人類對石化資源過度使用，在造成全球石化資源枯竭的同時還引發一系列環境問題，因此，尋求一種既能滿足日益增長的能耗需求，又能保持生態平衡的新能源已成為各國科研工作者的共同目標。在眾多新能源中，生物質因其來源廣泛、價格低廉、環境友好等優點被視為取代石化資源的理想材料。其中以木質纖維素為原料生產清潔燃料—乙醇越來越受到人們的關注。然而，由于木質纖維原料擁有緊密的結構，對酶具有很強的抵抗性，導致酶解糖化效率低下。因此，如何有效地提高木質纖維素的糖化效率對進一步研究木質素高值化利用具有重要的作用。

桉樹生長極快，是很好的木材板材原料。桉樹根部發達，對生長環境要求不高，含有豐富的木質纖維素，是很好的生物質資源。因此，提供一種葡萄糖助球磨提高桉樹酶解糖化效率的方法，可為木質纖維素酶解糖化提供重要的理論和技術指導。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法。

本發明的另一目的在于提供所述葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種葡萄糖助球磨提高木質纖維素酶解糖化效率的方法，包括如下步驟：

(1)粉碎：將木質纖維原料進行粉碎，得到木質纖維粉末；

(2)脫脂處理：將步驟(1)中得到的木質纖維粉末用紗布包好后加入有機溶劑進行抽提，干燥，得到脫脂后的木質纖維原料；

(3)稀堿預處理：將步驟(2)中得到的脫脂后的木質纖維原料與氫氧化鈉溶液混合均勻后于110～180℃條件下進行反應，待反應結束后，冷卻，抽濾，取濾渣，再將濾渣洗滌并干燥，得到固體產物；

(4)葡萄糖助球磨處理：將步驟(3)中得到的固體產物與葡萄糖混合后進行球磨，得到球磨產物；

(5)酶解處理：將步驟(4)中得到的球磨產物加入纖維素酶溶液中，于40～80℃條件下進行酶解反應，待反應結束后，沸水浸泡使酶失活，離心，取上清，濃縮，結晶，得到還原糖。

步驟(1)中所述的木質纖維原料為富含木質纖維素的生物質原料；優選為桉樹、楊樹和松樹中的至少一種；更優選為桉樹。

步驟(1)中所述的木質纖維粉末的大小為40～80目。

步驟(2)中所述的有機溶劑為丙酮和乙醇中的至少一種；優選為丙酮和乙醇混合得到的混合溶劑；更優選為丙酮和乙醇按體積比2：0.6～1.5混合得到的混合溶劑；最優選為丙酮和乙醇按體積比2：1～1.5混合得到的混合溶劑。

步驟(2)中所述的木質纖維粉末與有機溶劑的固液比為1～2：10(g/ml)；優選為1.2～1.5：10(g/ml)。

步驟(2)中所述的紗布為150～250目紗布；優選為200～250目紗布。

步驟(2)中所述的抽提的條件為：75～90℃抽提4～12h；優選為：75～90℃抽提4～8h。