專利名稱：一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，具體地，涉及一種基于微波預(yù)處理的生 物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法。
背景技術(shù)：
人們賴以生存的化石燃料正面臨枯竭，同時化石燃料的使用也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問 題，巳威脅到人類的生存環(huán)境。尋找非石油資源、非石油能源生產(chǎn)化工產(chǎn)品和燃料，發(fā)展再 生能源及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)建可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟模式，已成為當(dāng)今能源和環(huán)境領(lǐng)域中的一 個重點研究課題。燃料乙醇作為清潔的可再生能源被認(rèn)為是很有可能替代石油的潛在能源之 一。我國政府明確指出重點發(fā)展非糧燃料乙醇，其中纖維素乙醇是最具發(fā)展前景的。木質(zhì)纖 維素是地球上最豐富、最廉價且符合可持續(xù)發(fā)展要求的可再生資源。據(jù)估計，全球光合作用產(chǎn) 生的植物生物量高達(dá)l. lX1012t a—1，其中木質(zhì)纖維素約占60% 80%，我國可開發(fā)的木質(zhì)纖維 素資源每年約有6億噸,其中50%來自農(nóng)作物(稻草、麥秸稈、玉米秸稈等)。目前由木質(zhì)纖維素
生物轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù)未能完全進入工業(yè)化生產(chǎn)，其中主要原因是木質(zhì)纖維素糖化速度較慢、 效率低、成本較高。因此，如何通過新技術(shù)手段的運用來提高水解效率，降低能耗是人們一
直期望解決的問題。本發(fā)明正是以此為背景，旨在對生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法進行研究， 從而獲得一種時間短、效率高、節(jié)能環(huán)保的生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法。本發(fā)明將選取的小麥秸稈、玉 米秸稈、玉米皮或其它生物質(zhì)材料風(fēng)干、粉碎、過篩成60目粉末后，置于盛有一定濃度乙酸 或丙酸的燒杯中混合均勻。將燒杯放入微波爐中，在400 700W的微波功率下輻照處理2 5min。再將所得產(chǎn)物抽濾并置于60土2'C的干燥箱中干燥至恒重。然后將此糖化底物調(diào)節(jié)PH 值至4 5,并按固液比1: 10 1: 25與一定量的纖維素酶在三角瓶中混合。最后將三角瓶置 于50 6(TC的恒溫水浴鍋進行糖化，獲得還原糖。本發(fā)明的優(yōu)點是時間短，能耗低，生物質(zhì) 利用率高，對設(shè)備腐蝕性小，對目標(biāo)產(chǎn)物破壞性小。
具體實施例方式
以下對本發(fā)明的實施實例作詳細(xì)說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施， 給出了詳細(xì)的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下列實施例中未 注明具體條件的實施方法，通常按照常規(guī)條件。
1、 材料選取
小麥秸稈、玉米秸稈、玉米皮、稻殼、甘蔗渣、玉米芯等植物纖維，剪成小段，風(fēng)干備用。
2、 生物質(zhì)材料機械粉碎
將風(fēng)干后的生物質(zhì)秸稈，用粉碎機粉碎，過篩成60目粉末備用；
3、 微波輻照反應(yīng)
稱取2g干燥的生物質(zhì)粉末,加入盛有30mL濃度為2%的有機酸的燒杯中，混合均勻并放入微波爐中，設(shè)定功率、規(guī)定時間，開始反應(yīng)。到達(dá)規(guī)定時間后，自微波爐中取出燒杯。
4、 抽濾及烘干
用真空抽濾機對產(chǎn)物抽率4分鐘濾干產(chǎn)物后用自來水清洗數(shù)次,將抽率后所得產(chǎn)物置于 60士2'C干燥箱中干燥至恒重，用作糖化的底物。
5、 酶解糖化
稱取干燥后的濾渣lg，置于50mL三角瓶中，加入緩沖液調(diào)節(jié)pH值至4.8，再加入纖維素 酶3mg，搖勻后將三角瓶放入恒溫水浴鍋，在50'C水解糖化12h。酶水解完畢后取出進行抽濾， 并測定濾液中葡萄糖含量。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于采用微波輻射和有機酸對生物質(zhì)粉末進行預(yù)處理，再將得到的產(chǎn)物抽濾、烘干，留作糖化底物。最后將此糖化底物與纖維素酶溶液混合，并置于50～60℃的恒溫水浴鍋中水解數(shù)小時、抽濾制得葡萄糖溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于所述生物質(zhì)包括小 麥秸稈、玉米秸稈、玉米皮、稻殼、甘蔗渣、玉米芯等植物纖維。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于所用的有機酸選自 乙酸、丙酸的任一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于所用的有機酸的濃 度為2% 18°/。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于所用微波處理功率 為400 700W，處理時間為2 5min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于經(jīng)微波處理并抽濾 得到的產(chǎn)物于60士2"C干燥箱中干燥至恒重，備用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征在于纖維素酶用量為2 4mL。
8. 糖化條件根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，其特征是在于所述第四步 中的酶解糖化的參數(shù)為固液比為1: 10 1: 25，反應(yīng)溫度為50 60°C，反應(yīng)時間為8 12h， 酶用量為2 4ml， pH為4 5。
全文摘要
一種生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的方法，它涉及生物質(zhì)制可發(fā)酵還原糖的制備工藝。本發(fā)明將選取的生物質(zhì)材料粉碎、過篩成60目粉末后，置于盛有一定濃度有機酸的燒杯中混合均勻，并放入微波爐中，在微波功率為400～700W的條件下輻照處理2～5min，將所得產(chǎn)物抽濾并烘干至恒重。然后在三角瓶中按照固液比1∶10～1∶25，pH4～5配置纖維素酶溶液，與生物質(zhì)混合，最后將三角瓶置于50～60℃的恒溫水浴鍋進行水解，獲得還原糖。本發(fā)明的優(yōu)點是時間短，能耗低，生物質(zhì)利用率高，對設(shè)備腐蝕性小，對目標(biāo)產(chǎn)物破壞性小。
文檔編號C12P19/14GK101643761SQ20091007215
公開日2010年2月10日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者劉丹鈺, 鞏桂芬, 張明玉, 邢麗欣 申請人:鞏桂芬