[發(fā)明專利]一種以沙棗果為原料的綜合生物煉制方法及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111352790.6
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN116135980A
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙雪冰;張敬芝;劉同心;李波;戴玲妹;劉德華
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞深圳清華大學(xué)研究院創(chuàng)新中心;清華大學(xué)
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P19/14;C12P19/02;A23K10/12;A23K10/14;A23K10/30;C11B1/06;B01J20/20;B01J20/30;C07D303/42;C07D301/12;C01B32/324;C12R1/865
• 代理公司: 東莞市興邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44389
• 代理人: 杜梓嫻

本發(fā)明公開一種以沙棗果為原料的綜合生物煉制方法，其包括：將沙棗果進(jìn)行果肉和果核分離，獲得沙棗果肉粉和沙棗果核；將沙棗果肉粉進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，獲得乙醇和蛋白飼料；將沙棗果核進(jìn)行壓榨和提油，獲得果仁油和果核殘?jiān)粚⒐视瓦M(jìn)行環(huán)氧化，獲得環(huán)氧增塑劑；將果核殘?jiān)M(jìn)行碳化，獲得活性炭。本發(fā)明通過本發(fā)明充分利用沙棗果中可發(fā)酵糖、淀粉、纖維素、木質(zhì)素等組分，特定配比的淀粉酶和纖維素酶可將淀粉和纖維素轉(zhuǎn)化為單糖，提高乙醇得率，菌體發(fā)酵過程中利用硫酸銨生長獲得蛋白飼料，優(yōu)選的甲酸、硫酸和過氧化氫用量可優(yōu)化環(huán)氧化的反應(yīng)速率和反應(yīng)選擇性，以獲得較高環(huán)氧值的環(huán)氧增塑劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以非糧作物沙棗果為原料的綜合生物煉制方法，以轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙醇、蛋白飼料、環(huán)氧增塑劑和活性炭，獲得的乙醇可用作綠色可再生能源、蛋白飼料用于動(dòng)物飼料添加劑，環(huán)氧增塑劑用作環(huán)保型綠色增塑劑，活性炭可作為吸附劑。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)外對能源依存度的提高與化石能源日益枯竭的矛盾不斷加劇，且化石能源利用、燃燒過程中所產(chǎn)生的環(huán)境問題，例如土壤污染、水污染、空氣污染等問題日益凸顯，使得燃料乙醇為代表之一的生物替代能源的開發(fā)受到國內(nèi)外的關(guān)注度廣泛提升。目前生物燃料乙醇的生產(chǎn)原料主要有糧食作物、木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)以及非糧作物。糧食作物如小麥、玉米等轉(zhuǎn)化燃料乙醇存在“與人爭糧、與糧爭地”的問題，與國情相悖；木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)如秸稈、農(nóng)林廢棄物等轉(zhuǎn)化燃料乙醇因木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多變，使得其轉(zhuǎn)化乙醇的過程能耗較高，經(jīng)濟(jì)效益難以提升，瓶頸限制較多；非糧作物如木薯等轉(zhuǎn)化燃料乙醇，既解決了“與人爭糧、與糧爭地”的問題，又能解決燃料乙醇轉(zhuǎn)化效率低、瓶頸因素多的問題，故目前傾向于選取非糧作物作為原料以綜合煉制。

沙棗可以利用邊際土地，具有耐干旱、鹽堿等優(yōu)良特性，多種植于沙漠等地，可以起到防風(fēng)固沙、防止水土流失的作用。沙棗在我國東北、華北、西北等地區(qū)已有大量種植用于防風(fēng)固沙，已成為一種豐富的自然資源。沙棗果實(shí)可以食用，但口感隨樹種和產(chǎn)地變化很大，通常用作飼料喂養(yǎng)牲口。如能將沙棗果綜合利用獲得多種產(chǎn)品，則可進(jìn)一步提高沙棗種植的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，本發(fā)明提供了一種沙棗果實(shí)生物煉制的方法，將沙棗果轉(zhuǎn)化為多種產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)沙棗果的綜合利用，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種以沙棗果為原料的綜合生物煉制方法，以轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙醇、蛋白飼料、環(huán)氧增塑劑和活性炭。本發(fā)明提供的方法是基于以下分析和認(rèn)識(shí)開發(fā)的。

沙棗果實(shí)富含可發(fā)酵糖含量，并且含有一定量的淀粉和纖維素。這些可發(fā)酵糖和聚糖可以被微生物用作碳源進(jìn)行發(fā)酵轉(zhuǎn)化，例如通過釀酒酵母發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇。乙醇可作為綠色的燃料與汽油混合后作為能源使用。沙棗果實(shí)內(nèi)的抗氧化物、微量元素等含量較高，發(fā)酵后的固體殘余物可以與酵母菌體一起用作動(dòng)物飼料。此外，沙棗果核中的果仁油富含不飽和雙鍵，可通過環(huán)氧化制備環(huán)氧增塑劑，進(jìn)而取代環(huán)氧大豆油等食用油來源所制的環(huán)氧增塑劑。而沙棗果核富含木質(zhì)素，是制備活性炭的優(yōu)良原料。因此，通過生物煉制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)沙棗果轉(zhuǎn)化生產(chǎn)多種產(chǎn)品，顯著提高過程的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種以沙棗果為原料的綜合生物煉制方法，其包括以下步驟：

步驟1，將沙棗果進(jìn)行果肉和果核分離，獲得沙棗果肉粉和沙棗果核；

步驟2，將所述沙棗果肉粉進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，獲得乙醇和蛋白飼料；

步驟3，將所述沙棗果核進(jìn)行壓榨和提油，獲得果仁油和果核殘?jiān)?/p>

步驟4，將所述果仁油進(jìn)行環(huán)氧化，獲得環(huán)氧增塑劑；

步驟5，將所述果核殘?jiān)M(jìn)行碳化，獲得活性炭。