本發(fā)明涉及油脂化工和生物質(zhì)化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油料作物聯(lián)產(chǎn)加工生物能源的方法。

背景技術(shù)：

目前，世界范圍內(nèi)石油等燃料短缺，油價也在逐漸攀升，而石油儲備是有限度的，其并不屬于可持續(xù)發(fā)展的資源。因此，對于可代替能源的研究一直是世界各地研究者攻克的難關(guān)，其中關(guān)于生物柴油的開發(fā)利用成為實(shí)施全世界可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，已是當(dāng)今國際上新能源開發(fā)的熱點(diǎn)。生物柴油是以可再生原料如蓖麻油、菜籽油、回收烹飪油、動物油脂及微生物油脂等為原料，經(jīng)過酯交換反應(yīng)或加氫反應(yīng)而得到的一種脂肪酸酯混合物或鏈烷烴混合物，是一種典型的環(huán)境友好型“綠色能源”，具有較好的燃料性能、安全性高、低溫啟動性好和潤滑性好等優(yōu)勢，可作為化石石油的替代品。

在分析了國內(nèi)外關(guān)于生物柴油的研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)生物柴油的生產(chǎn)主要采用化學(xué)合成法，且生產(chǎn)過程中最重要的原材料多為來源于工業(yè)化油料植物中的油脂，約占生產(chǎn)成本的70–80％。其中，工業(yè)化油料植物是指生產(chǎn)油脂或類烷烴類原料的一類能源植物，如麻風(fēng)樹、桐油樹和烏桕等，其油籽中均含有豐富的油脂，由于其組分的特異性又不能被人體食用吸收，因此多用于生產(chǎn)生物能源的原材料。在我國，木本油料植物分布面積廣，資源豐富，但是對其開發(fā)研究起步較晚，因此在關(guān)于油料作物加工的過程中依然存在著問題。一方面是對于油料加工廢棄物的處置，如油籽粕和油籽殼，多為丟棄或焚燒，這不僅造成了環(huán)境污染，而且也降低了生物質(zhì)的使用率；另一方面，生物柴油生產(chǎn)過程中的低品級甘油，可作為一種高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，用于木質(zhì)纖維素原料的有機(jī)溶劑預(yù)處理，預(yù)處理后基質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了有助于微生物和酶作用的改變，便于水解糖化。目前關(guān)于工業(yè)化油料作物資源高值化利用過程中存在的原料利用率低、加工過程成本高且繁瑣以及對環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型油料作物聯(lián)產(chǎn)加工生物能源的方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種油料作物聯(lián)產(chǎn)加工生物能源的方法，采用全系統(tǒng)生物煉制的理念，實(shí)現(xiàn)多種生物基產(chǎn)品的高效聯(lián)產(chǎn)，提升了生物質(zhì)原料的使用率。

本發(fā)明的一種油料作物聯(lián)產(chǎn)加工生物能源的方法，包括以下步驟：

(1)將油料作物種子去殼、干燥，得到含水量為5％-12％的果殼和含水量為30％-55％的油籽；

(2)將步驟(1)得到的油籽壓榨、浸提，得到植物油和油籽粕；

(3)將所述植物油和醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，分離后得到生物柴油和粗甘油；

(4)將果殼和/或油籽粕在粗甘油中蒸煮處理，經(jīng)分離后獲得油料粗纖維素和甘油處理液；

(5)將步驟(4)得到的油料粗纖維素和甘油處理液分別經(jīng)微生物發(fā)酵或厭氧消化，得到生物能源或生物基化學(xué)品。

進(jìn)一步的，油料作物為大豆、油菜、黃脈釣樟、木姜子、蒼耳子、麻風(fēng)樹、黃連木、蓖麻、文冠果、光皮樹、烏桕、油棕、梧桐、油桐和續(xù)隨子中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，在步驟(3)中，將植物油和醇在催化劑的作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，醇為甲醇或乙醇，催化劑為濃硫酸或氫氧化鈉。

進(jìn)一步的，在步驟(3)中，粗甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-90％。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，粗甘油為步驟(3)直接得到的粗甘油或經(jīng)過脫脂、調(diào)pH、脫色、離子交換或濃縮過程精制處理而得到。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，果殼或油籽粕與粗甘油的質(zhì)量比為6:1-30:1。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，蒸煮處理為在10-30min內(nèi)加熱到230-270℃，保溫1-20min，再降溫至70-100℃，該方法具有常壓高溫短時特征，對處理裝置要求低，且實(shí)現(xiàn)了油料中木質(zhì)素及半纖維素組分的高效脫除，并產(chǎn)生甘油自催化油料粗纖維素。

進(jìn)一步的，甘油自催化油料粗纖維素中纖維素含量為40-60％，半纖維素含量為10-20％，木質(zhì)素含量為10-25％。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，蒸煮處理為在堿存在的條件下加熱到160-200℃，保溫1-20min，再降溫至70-100℃，該方法具有常壓低溫短時特征，對處理裝置要求低，且實(shí)現(xiàn)了油料中木質(zhì)素及半纖維素組分的高效脫除，并產(chǎn)生甘油堿催化油料粗纖維素。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，蒸煮處理后采用1-10倍室溫自來水洗滌2-5次，無需使用有機(jī)溶劑洗滌，抽濾后得到油料粗纖維素。

進(jìn)一步的，甘油堿催化油料粗纖維素中纖維素含量為40-60％，半纖維素含量為20-35％，木質(zhì)素含量為5-15％。

本發(fā)明得到的油料粗纖維素中各組分的含量對發(fā)酵后處理有重要意義：由于木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)較為致密，該組分含量的變化間接說明木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)被打破，有利于后續(xù)酶解及發(fā)酵后處理；此外，半纖維素中的乙?；鶎Πl(fā)酵后處理中微生物的生長有抑制作用，木質(zhì)素能夠?qū)w維素酶造成無效吸附，從而降低纖維素的酶解糖化的效率。因此，控制木質(zhì)纖維基質(zhì)中半纖維素及木質(zhì)素含量對發(fā)酵后處理有重要意義。另外，本發(fā)明甘油蒸煮處理選擇針對性較強(qiáng)，能夠保證高效脫出木質(zhì)素及半纖維素的同時，而對油料中纖維素?zé)o明顯影響，從而間接提高纖維素含量。

進(jìn)一步的，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，堿的質(zhì)量為粗甘油質(zhì)量的0.05％-1％。

進(jìn)一步的，甘油處理液中包括發(fā)酵抑制物，發(fā)酵抑制物為糠醛和5-羥甲基糠醛。

進(jìn)一步的，發(fā)酵抑制物的質(zhì)量與步驟(4)中的果殼和/或油籽粕的質(zhì)量比為0.01-1:1000。

進(jìn)一步的，在堿存在的條件下蒸煮處理時溫度較低，其發(fā)酵抑制物含量比不加堿進(jìn)行蒸煮處理的低。

進(jìn)一步的，在步驟(4)中，甘油處理液中含有甘油糖苷、甘油葡萄糖苷和甘油葡寡糖苷，所述甘油糖苷為甘油木寡糖苷、甘油木糖苷和甘油木聚糖苷中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，在步驟(5)中，生物能源或生物基化學(xué)品為氫氣、沼氣、乙醇、丙酮-丁醇、丁酸、丁二酸、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇和微生物油脂的一種或幾種。

進(jìn)一步的，甘油蒸煮處理過程中，在高溫或堿存在條件下，丙三醇分子會與單糖(葡萄糖和木糖)或寡糖(纖維二糖、木二糖等)以糖苷鍵相連接，發(fā)生耦合反應(yīng)，進(jìn)而形成甘油糖苷、甘油葡萄糖苷和甘油葡寡糖苷，現(xiàn)有技術(shù)因未使用甘油溶劑，在處理過程中并不能生成上述產(chǎn)物；上述產(chǎn)物具有保濕、抗氧化功能，可作為化妝品添加劑使用，是本發(fā)明中具有高附加價值的副產(chǎn)物；甘油常作為一種高效碳源而被應(yīng)用于微生物發(fā)酵，其存在有利于微生物的生長，此外，甘油糖苷、甘油葡萄糖苷及甘油葡寡糖苷分子中甘油與單糖或寡糖僅以糖苷鍵連接，其性質(zhì)并未有所變化，因此對后續(xù)發(fā)酵處理并無抑制作用。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明采用了全系統(tǒng)生物煉制的理念，合理充分的利用油料作物產(chǎn)生多種生物基產(chǎn)品：在整個過程中，采用原料豐富的工業(yè)油料作物，其主要成分，如油籽粕、油籽殼、果殼和枝秧等能同時得以利用，提高了油料加工效益，降低了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有技術(shù)對果殼和/或油籽粕進(jìn)行蒸煮處理所用溶劑多為低沸點(diǎn)溶劑，如水、乙酸、乙醇等，在常壓高溫條件下易揮發(fā)，若使用封閉容器，則對設(shè)備裝置要求高，而本專利中選用甘油有機(jī)溶劑進(jìn)行蒸煮處理，其沸點(diǎn)較高，耐高溫，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的處理效果。此外，升高甘油溶劑溫度，能夠使得纖維基質(zhì)中木質(zhì)素及半纖維素的溶解度升高。與原有甘油有機(jī)溶劑預(yù)處理相比，本發(fā)明無論采用自催化高溫短時還是加堿催化低溫短時蒸煮都是為了降低能耗；本發(fā)明在洗滌方式上也作了調(diào)整，避免了以往的熱甘油-水溶液洗滌和熱水洗滌等，直接采用室溫下的自來水洗滌，明顯降低了運(yùn)行投入成本；該預(yù)處理過程中幾乎不產(chǎn)生糠醛和羥甲基糠醛等發(fā)酵抑制物；該發(fā)明中的甘油處理液不是用于提取半纖維素和木質(zhì)素，而是用于生物培養(yǎng)進(jìn)一步發(fā)酵產(chǎn)生物基產(chǎn)品；甘油是多種微生物優(yōu)良碳源，無論是預(yù)處理液中甘油還是纖維上甘油殘留均可用作后續(xù)微生物培養(yǎng)的碳源。該發(fā)明通過油脂加工的甘油副產(chǎn)物利用把生物柴油和生物乙醇等油脂加工和纖維質(zhì)生物加工兩大行業(yè)聯(lián)系起來，有助于同時推進(jìn)兩大行業(yè)的商業(yè)化。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明不同催化劑添加量對甘油預(yù)處理蓖麻殼酶解的影響結(jié)果；

圖2表示本發(fā)明產(chǎn)生的發(fā)酵抑制物的檢測結(jié)果；

圖3是本發(fā)明甘油處理液的高效液相色譜測試圖譜；

圖4表示本發(fā)明不同油料作物經(jīng)常壓甘油有機(jī)溶劑預(yù)處理獲得的粗纖維素酶解測試結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

將新鮮蓖麻果經(jīng)脫殼機(jī)去殼后，取10kg蓖麻籽烘干至含水量為50-55％，控制其水量有利于提高出油品質(zhì)及效率，低溫冷榨工藝進(jìn)行壓榨浸提出油，榨膛及出油溫度保持在50℃，然后將得到的蓖麻油于4℃保藏備用；收集蓖麻籽殼，風(fēng)干至含水量為8-10％，粉碎至5-10mm。

取上述得到的蓖麻油5kg與1kg乙醇混合均勻后置于反應(yīng)器中，同時添加50g濃硫酸作為催化劑，在60℃下，攪拌速率150rpm條件下反應(yīng)5h。然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50-60℃分離出4.5kg粗生物柴油，未旋出液體為粗甘油，將粗甘油經(jīng)脫脂濃縮后制成含量為70％低品級甘油。

將100g上述經(jīng)粉碎后的蓖麻籽殼與1.4kg上述70％低品級甘油置于蒸煮裝置中，250rpm攪拌速率下，加熱升溫至250℃，然后保溫煮10分鐘。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至100℃，加入300g自來水后攪拌混勻，繼續(xù)降溫至50-60℃。由于甘油較為稠密，粘度較低，一些脫除的木質(zhì)素常沾黏在物料表面未被完全溶解在甘油中，因此加入沸水形成甘油水溶液，同時加以機(jī)械攪拌，更利于木素的溶解。然后用G4砂芯漏斗抽濾，再用自來水洗脫抽濾3次(每次0.4kg)；濾渣為粗纖維素，其質(zhì)量為蓖麻籽殼的66％，其纖維素含量52％，半纖維素與木質(zhì)素脫除率分別為60％和40％。濾液即為甘油處理液。

取上述粗纖維素50g，加入450g磷酸鹽緩沖液(pH 4.8)，再添加13mL纖維素酶C-Tce2(120FPU/mL)，150rpm，50℃預(yù)酶解24h后接入10％安琪釀酒酵母，3g硫酸銨以及5mg磷酸二氫鉀，37℃發(fā)酵72h，得到乙醇，其產(chǎn)量達(dá)到43g.L^-1。

實(shí)施例2

將新鮮蓖麻果經(jīng)脫殼機(jī)去殼后，取10kg蓖麻籽烘干至含水量為50-55％，控制其水量有利于提高出油品質(zhì)及效率，低溫冷榨工藝進(jìn)行壓榨浸提出油，榨膛及出油溫度保持在50℃，然后將得到的蓖麻油于4℃保藏備用；收集蓖麻籽殼，風(fēng)干至含水量為8-10％，粉碎至5-10mm。

取上述得到的蓖麻油5kg與1kg乙醇混合均勻后置于反應(yīng)器中，同時添加50g濃硫酸作為催化劑，在60℃下，攪拌速率為150rpm條件下反應(yīng)5h。然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50-60℃分離出4.5kg粗生物柴油，未旋出液體為粗甘油，將粗甘油經(jīng)脫脂濃縮后制成含量為70％低品級甘油。

將100g上述經(jīng)粉碎后的蓖麻籽殼與1.4kg上述70％低品級甘油置于蒸煮裝置中，添加9g過氫氧化鈉，加熱升溫，250rpm下攪拌，升溫至180℃時保溫煮10分鐘。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至100℃，加入300g自來水后攪拌混勻，降溫至50-60℃，用G4砂芯漏斗抽濾，再用自來水洗脫抽濾5次(每次0.4kg)；濾渣為油料粗纖維素，其質(zhì)量為蓖麻籽殼的52％，其纖維素含量57％，半纖維素與木質(zhì)素脫除率分別為40％和80％。濾液即為甘油處理液，甘油處理液中含有甘油糖苷、甘油葡萄糖苷和甘油葡寡糖苷，甘油糖苷為甘油木寡糖苷、甘油木糖苷和甘油木聚糖苷。

取上述油料粗纖維素50g，加入450g磷酸鹽緩沖液(pH 4.8)，再添加13mL纖維素酶C-Tce2(120FPU/mL)，150rpm，50℃預(yù)酶解24h后接入10％安琪釀酒酵母，3g硫酸銨以及5mg磷酸二氫鉀，37℃發(fā)酵72h，得到乙醇，其產(chǎn)量達(dá)到55g.L^-1。

使用本實(shí)施例的方法，改變催化劑的加入量，能夠改變蓖麻殼的酶解產(chǎn)量。圖1是本發(fā)明在堿催化蒸煮條件下，蒸煮溫度為180℃，保溫時間為20min時，不同氫氧化鈉添加量對甘油預(yù)處理蓖麻殼酶解的影響。其中，圖1中a代表預(yù)處理量，b代表纖維素保留率，c代表半纖維素脫出率，d代表木質(zhì)素脫出率，e代表甘油預(yù)處理后甘蔗渣水解24小時的酶解率(2％底物濃度，酶載量15FPU/g DM)。從圖中可以看出，隨著堿添加量的增加，纖維素保留率始終保持在85％左右，說明本發(fā)明關(guān)于甘油堿催化預(yù)處理方法具有較高選擇針對性。而且，當(dāng)堿添加量增至2(％總體系)時，木質(zhì)素的脫除率達(dá)到80％左右，且纖維素酶解率最高，但繼續(xù)提高堿的添加量對纖維素酶解率并未有顯著提高。說明本發(fā)明于甘油蒸煮預(yù)處理中添加少量的堿，降低了蒸煮溫度的同時，能快速的實(shí)現(xiàn)蓖麻籽殼的高效預(yù)處理效果，進(jìn)而提高其可酶解性。

實(shí)施例3

將新鮮油棕果經(jīng)脫殼機(jī)去殼后，取10kg油棕籽烘干至含水量為30-40％，低溫冷榨工藝進(jìn)行壓榨浸提出油，榨膛及出油溫度保持在50℃，然后將得到的棕油于4℃保藏備用；收集油棕籽粕，風(fēng)干至含水量為5-8％，粉碎至7–10mm。

取上述得到的棕油5kg與1kg乙醇混合均勻后置于反應(yīng)器中，同時添加30g氫氧化鈉作為催化劑，在50℃下，攪拌速率150rpm條件下反應(yīng)4h。然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50-60℃蒸餾出4kg粗生物柴油，未旋出液體為粗甘油，將粗甘油經(jīng)脫脂濃縮后制成含量為75％低品級甘油。

取上述得到的粉碎后的500g油棕籽粕與5kg 70％乙醇水溶液混合均勻，全程超聲輔助(400W)，70℃水浴，提取兩次，共3h，油棕籽粕中部分多酚物質(zhì)溶于濾液中，分離提取出的多酚物質(zhì)為30g，收集濾渣(400g)，濾渣為油籽粕，自然風(fēng)干后于4℃保藏備用。

將上述經(jīng)粉碎后的油籽粕100g和1.8kg上述75％低品級甘油溶液置于蒸煮裝置中，200rpm攪拌加熱升溫，240℃蒸煮15分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至100℃，加入320g自來水，機(jī)械攪拌降溫至50-60℃，用自來水洗脫、G4砂芯漏斗抽濾3次(每次0.4kg)；濾渣為粗纖維素，其質(zhì)量為反應(yīng)前油籽粕55％，其纖維素含量54％，半纖維素與木質(zhì)素脫除率分別為56％和48％。濾液即為甘油處理液。

取上述粗纖維素50g，加入450g磷酸鹽緩沖液(pH 4.8)，再添加13mL纖維素酶C-Tce2(120FPU/mL)，150rpm，50℃預(yù)酶解24h后接入10％安琪釀酒酵母，3g硫酸銨以及5mg磷酸二氫鉀，發(fā)酵期間間歇補(bǔ)加底物至基質(zhì)濃度達(dá)到30％(w/w)，37℃發(fā)酵72h，得到乙醇，其產(chǎn)量達(dá)到57g.L^-1。

實(shí)施例4

將新鮮油棕果經(jīng)脫殼機(jī)去殼后，取10kg油棕籽烘干至含水量為30-40％，低溫冷榨工藝進(jìn)行壓榨浸提出油，榨膛及出油溫度保持在50℃，然后將得到的棕油于4℃保藏備用；收集油棕籽粕，風(fēng)干至含水量為5-8％，粉碎至7-10mm。

取上述得到的棕油5kg與1kg乙醇混合均勻后置于反應(yīng)器中，同時添加30g氫氧化鈉作為催化劑，在50℃下，攪拌速率150rpm條件下反應(yīng)4h。然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50-60℃蒸餾出4kg粗生物柴油，未旋出液體為粗甘油，將粗甘油經(jīng)脫脂濃縮后制成含量為75％低品級甘油。

將實(shí)施例3中經(jīng)粉碎后的油棕籽粕100g和1.8kg上述75％低品級甘油溶液置于蒸煮裝置中，添加12g氨水，加熱升溫至200℃，200rpm攪拌，200℃蒸煮6分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至100℃，加入320g自來水，機(jī)械攪拌，降溫至50-60℃，用自來水洗脫、G4砂芯漏斗抽濾3次(每次0.4kg)；濾渣為粗纖維素，其質(zhì)量為反應(yīng)前油棕籽粕的55％，其纖維素含量60％，半纖維素與木質(zhì)素脫除率分別為70％和80％。濾液即為甘油處理液，甘油處理液中含有甘油糖苷、甘油葡萄糖苷和甘油葡寡糖苷，甘油糖苷為甘油木寡糖苷、甘油木糖苷和甘油木聚糖苷。

取上述粗纖維素50g，加入450g磷酸鹽緩沖液(pH 4.8)，再添加13mL纖維素酶C-Tce2(120FPU/mL)，150rpm，50℃預(yù)酶解24h后接入10％安琪釀酒酵母，3g硫酸銨以及5mg磷酸二氫鉀，發(fā)酵期間間歇補(bǔ)加底物至基質(zhì)濃度達(dá)到30％(w/w)，37℃發(fā)酵72h，得到乙醇，其產(chǎn)量達(dá)到68g.L^-1。

實(shí)施例5

將新鮮文冠果經(jīng)脫殼機(jī)去殼后，取10kg文冠籽烘干至含水量為30-40％，低溫冷榨工藝進(jìn)行壓榨浸提出油，榨膛及出油溫度保持在50℃，然后將得到的文冠籽油于4℃保藏備用；收集文冠籽粕，風(fēng)干至含水量為8–12％，粉碎至3-10mm。

取上述得到的文冠籽油5kg與1kg乙醇混合均勻后置于反應(yīng)器中，同時添加20g氫氧化鈉作為催化劑，在80℃下，攪拌速率200rpm條件下反應(yīng)3h。然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，50-60℃蒸餾出5kg粗生物柴油，未旋出液體為粗甘油，將粗甘油經(jīng)脫脂濃縮后制成含量為83％低品級甘油。

取上述得到的粉碎后的500g文冠果殼與3.5kg 70％乙醇水溶液混合均勻，全程超聲輔助(400W)，70℃水浴，提取兩次，共3h，文冠果殼中皂苷類物質(zhì)溶于濾液中，其提取率為0.6mg/g，收集濾渣(450g)，濾渣為果殼和油籽粕，自然風(fēng)干后于4℃保藏備用。

將上述濾渣100g和1.4kg上述83％低品級甘油溶液置于蒸煮裝置中，添加10g氫氧化鉀，加熱升溫至160℃時保溫20min，250rpm條件下攪拌蒸煮。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至100℃，緩慢加入300g自來水，機(jī)械攪拌，降溫至50-60℃，用自來水洗脫、G4砂芯漏斗抽濾5次(每次0.3kg)；濾渣為油料粗纖維素，其質(zhì)量為反應(yīng)前濾渣的63％，其纖維素含量58％，半纖維素與木質(zhì)素脫除率分別為60％和72％。收集蒸煮液及濾液，混勻后經(jīng)濃縮除去水分后，獲得濃度為87％的粗甘油，可循環(huán)使用8次。

取上述油料粗纖維素50g，加入450g磷酸鹽緩沖液(pH 4.8)，再添加15mL纖維素酶C-Tce2(120FPU/mL)，150rpm，50℃預(yù)酶解24h后接入15％安琪釀酒酵母，3g硫酸銨以及5mg磷酸二氫鉀，發(fā)酵期間間歇補(bǔ)加底物至基質(zhì)濃度達(dá)到35％(w/w)，同時添加10mL C-Tce2纖維素酶，37℃發(fā)酵72h，得到乙醇，其產(chǎn)量達(dá)到75g.L^-1。

圖2是不同保溫時間時，對本發(fā)明甘油處理液中發(fā)酵抑制物的檢測結(jié)果。圖中5-HMF代表5-羥甲基糠醛，F(xiàn)F代表糠醛。從圖中可以看出，隨著保溫時間的增加，抑制物產(chǎn)量始終保持較低水平，僅為文冠果殼質(zhì)量的0.3-0.5‰左右，說明本發(fā)明甘油蒸煮預(yù)處理過程中產(chǎn)生發(fā)酵抑制物的含量較低，可忽略不計(jì)。

圖3是本發(fā)明甘油處理液的高效液相色譜測試圖譜，圖中保留時間為32.5min的峰為甘油木糖苷，保留時間為36.1min的峰為甘油木二糖苷。這表明，本發(fā)明甘油蒸煮處理過程中可以產(chǎn)生具有高附加價值的甘油木糖苷和甘油木二糖苷。此外，出峰較為明顯，且兩峰均無拖尾現(xiàn)象，也說明本發(fā)明中產(chǎn)物純度較高，無相似物或雜質(zhì)產(chǎn)生，有利于產(chǎn)物分離回收。

圖4是本發(fā)明不同油料作物經(jīng)常壓甘油有機(jī)溶劑預(yù)處理獲得的粗纖維素酶解測試結(jié)果。酶解條件為5％固體濃度(w/v)，纖維素酶Cellic CTec2酶載量為4FPU/g干基質(zhì)，pH4.8檸檬酸緩沖液50℃震蕩(150rpm)酶解72hr。從圖中可以看出，不同油料作物經(jīng)甘油有機(jī)溶劑預(yù)處理后，其酶解率相似，且均達(dá)到90％左右，具有較高的可酶解效率，說明本發(fā)明可以高效的脫除其中木質(zhì)素及半纖維素，從而提高其可酶解性。這也表明本發(fā)明甘油蒸煮預(yù)處理對于不同種類油料作物具有較強(qiáng)實(shí)用性及適用性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。