[發明專利]一種酸性低共熔溶劑及制備與在預處理秸稈提高酶解效率中的應用

有效

• 申請號: 202110306301.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112899313B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 樓宏銘;鮑昱;李飛云;王焱明;龐煜霞;邱學青
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種酸性低共熔溶劑在預處理秸稈去除木質素中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將秸稈和酸性低共熔溶劑混合均勻，在常壓條件下，于80～100℃反應0.5～2h，冷卻至室溫，加乙醇稀釋后固液分離，得到固體組分為富含纖維素的秸稈殘渣，液體組分為含木質素及其他降解產物的DES組分；

（2）將步驟（1）的液體組分去除乙醇，再加水沉淀出溶解在DES溶劑中的木質素，抽濾后將濾渣冷凍干燥得到木質素粉末，將濾液蒸發濃縮回收酸性低共熔溶劑；

（3）將步驟（1）的固體組分洗滌，干燥，得到秸稈殘渣；

（4）在步驟（3）的秸稈殘渣中加入纖維素酶，再加入緩沖液和四環素，酶解糖化，得到酶水解液；

所述酸性低共熔溶劑由以下方法制得：

以芐基三甲基氯化銨作為氫受體，有機酸作為氫供體，將氫受體和氫供體混合，在60～100℃下攪拌反應，直至溶液呈透明即得到酸性低共熔溶劑；所述有機酸為草酸和對甲苯磺酸中的至少一種；

所述氫受體和氫供體的摩爾比為2:1～1:2；

所述在60～100℃下攪拌反應的時間為0.5～1h；

步驟（1）所述秸稈和酸性低共熔溶劑的質量比為1:10～1:20。

2.根據權利要求1所述一種酸性低共熔溶劑在預處理秸稈去除木質素中的應用，其特征在于，步驟（4）所述纖維素酶的酶載量為5～15FPU/g-glucan，所述纖維素酶為CTech 2代商業纖維素酶；

步驟（4）所述酶解糖化的溫度為30～60℃，時間為24～72h，轉速為50～200rpm。

3.根據權利要求1所述一種酸性低共熔溶劑在預處理秸稈去除木質素中的應用，其特征在于，步驟（4）所述緩沖液為pH 5.0、離子強度為50mmol/L的醋酸-醋酸鈉緩沖液，加入緩沖液使秸稈殘渣質量分數為2～10%；

步驟（4）所述四環素的體積與秸稈殘渣的質量比為50μL：1g～200μL：1g。

4.根據權利要求1所述一種酸性低共熔溶劑在預處理秸稈去除木質素中的應用，其特征在于，步驟（1）所述秸稈為玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、蔗渣和芒草中的至少一種；步驟（2）所述液體組分通過旋蒸去除乙醇；所述抽濾為真空抽濾；步驟（3）所述洗滌指用60～90%體積分數的乙醇水溶液洗滌3～5次。