秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法专利检索-燃料乙醇生物燃料燃料燃料种类专利检索查询-专利查询网

秸秆类 纤维素降解成可 发酵还原糖的方法

阅读：1006发布：2020-08-13

专利汇可以提供秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，本发明涉及一种以秸秆为原料生产燃料乙醇等产品的方法。本发明的目的是提供一种用较少量的稀酸和较少量的纤维素酶将秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：先向秸秆中加入缓冲液；再以缓冲液的用量为基准，按每50ml缓冲液中加入1～7ml浓度为0.005～0.10mol/L的HCl溶液预处理5～180min，得到处理反应液；最后向所述处理反应液中加入纤维素酶进行降解。用本方法处理得到的还原糖不需任何处理可直接用于乙醇的发酵生产。，下面是秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：先向秸秆中加入缓冲液；再以缓冲液的用量为基准，按每50ml缓冲液中加入1～7ml浓度为0.005～0.10mol/L的HCl溶液预处理5～180min，得到处理反应液；最后向所述处理反应液中加入纤维素酶进行降解。
2.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述缓冲液的用量与秸秆重量的液固比为6～20∶1。
3.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述缓冲液的用量与秸秆重量的液固比为10～20∶1。
4.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述缓冲液为磷酸、醋酸、柠檬酸钠或柠檬酸缓冲液，所述缓冲液的pH值为4.5～5.5。
5.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述纤维素酶的用量为1.5～4.5FPU/g秸秆重量。
6.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述降解过程的温度为28～45℃，降解时间为6～72h。
7.根据权利要求6述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述降解时间为12～60h。
8.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述预处理时间为60～180min。
9.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述秸秆在加入缓冲液前机压成砖、经机械粉碎到30-50目。
10.根据权利要求1所述的秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：所述预处理和所述降解的反应过程在摇床中进行，所述摇床的转速为50～135r/min。

说明书全文

秸秆类纤维素降解成可 发酵还原糖的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种以秸秆为原料生产燃料乙醇的方法，具体来说是秸秆类纤维素降解成可用来发酵生产乙醇的还原糖的方法。

背景技术

[0002] 鉴于石油资源不足、能源供应短缺、燃料安全和环境污染压力等问题的存在，发展新型的可再生原料和能源成为趋势，燃料乙醇以其可再生、无环境污染、可作为机动车燃料使用等优点备受政府和社会重视。然而，传统的燃料乙醇的生产主要采用淀粉质原料如小麦、玉米、薯干等，或者糖质原料如甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜等，需要消耗大量的农作物，生产成本较高。我国是一个农业大国，植物纤维素资源十分丰富，仅农作物秸秆每年产量就达7亿多吨，目前的利用主要是农村炊事用，部分还田，少量通过气化、固化来作能源用，利用水平低，资源浪费严重，造成的环境污染严重。如果采用秸秆类纤维原料来生产燃料乙醇对资源和社会均将产生良好的效果，将这些废弃的纤维类物质转化为燃料乙醇无疑是新型能源的最佳选择。

[0003] 植物秸秆中的木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，纤维素、半纤维素降解成可还原糖；木质素通常不易被降解，可转化为化工原料和能源材料，该方案是高值化利用植物秸秆的理想途径之一。利用植物秸秆为原料来生产燃料乙醇，核心主要也就是将秸秆中的木质纤维素、尤其是其中的纤维素降解为可用来生产乙醇的还原糖。

[0004] 传统的秸秆类木质纤维素降解工艺可分为两种：一种是将秸秆经过强酸、强碱或者稀酸、稀碱、微波、超声波和蒸汽爆破、高温、高压等预处理后再经水解或酶解得到还原糖，此法一直存在着酸碱用量大而回收率低、回收装置价格昂贵、环境污染严重、能耗高、操作繁琐、工艺安全性差等缺点；另一种是直接用纤维素酶制剂降解成还原糖，此法存在着纤维素酶的用量大、成本高、酶解效率低等缺点。现有技术的处理方案和缺点在：崔永强等，木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术研究进展[J].化工进展，2010年第29卷第10期：1868-1875页，有较为详尽的分析和对比。除此之外，经过这些传统方法处理得到的还原糖不能直接用于乙醇的发酵生产，还需要对处理液进行沉淀，萃取等方法处理后才能继续后续的糖化发酵生产乙醇的工序。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种用较少量的稀酸和较少量的纤维素酶将秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，用本方法处理得到的还原糖不需任何处理可直接用于乙醇的发酵生产。并且简化操作工艺和降低生产成本。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法，其特征在于：先向秸秆中加入缓冲液；再以缓冲液的用量为基准，按每50ml缓冲液中加入1～7ml浓度为0.005～0.10mol/L的HCl溶液预处理5～180min，得到处理反应液；最后向所述处理反应液中加入纤维素酶进行降解。所述的预处理也就是在浸泡即可，较好的是在搅拌条件下浸泡或者摇床中浸泡，确保反应物料均匀接触。

[0007] 优选地，所述缓冲液的用量与秸秆重量的液固比为6～20∶1。

[0008] 更优选地，所述缓冲液的用量与秸秆重量的液固比为10～20∶1。

[0009] 优选地，所述缓冲液为磷酸、醋酸、柠檬酸钠或柠檬酸缓冲液，所述缓冲液的pH值为4.5～5.5。

[0010] 优选地，所述纤维素酶的用量为1.5～4.5FPU/g秸秆重量。因为商品酶的活性不一致，所以所加入的商品酶的重量则没有固定参数。

[0011] 优选地，所述降解过程的温度为28～45℃，降解时间为6～72h。

[0012] 更优选地，所述降解时间为12～60h。

[0013] 优选地，所述预处理时间为60～180min。

[0014] 为了使秸秆中的木质纤维素降解得更充分，优选先将秸秆机压成砖、经机械粉碎到30-50目。干燥恒重是便于更粉碎也是便于与其它物料配比，细度只要达到30目就能保证降解的效率和速度，理论上来说越细越好，但从经济性考虑，在30-50目较佳。

[0015] 为了使预处理和降解反应更充分、更均匀，优选保持整个反应过程在摇床中进行，所述摇床的转速为50～135r/min。

[0016] 本发明的有益效果：

[0017] 1、与现有技术相比，本发明提供的将秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法使用了较少量的稀酸和较少量的纤维素酶，纤维素酶的用量最低至1.5FPU/g底物，低于实施工业化估算的酶最低用量标准。

[0018] 2、经实验证明：采用本发明提供的方法降解稻草秸秆后得到的糖化液中可发酵还原糖重量占稻草秸秆总重量的35％左右，而木质纤维素占稻草秸秆总重量的理论值为40％，由此可知，稻草秸秆中木质纤维素的糖化率达到了80％以上，说明糖化充分，并且该糖化率明显高于现有技术。

[0019] 3、用本发明提供的方法处理得到的还原糖不需任何处理可直接用于乙醇的发酵生产，而无需传统预处理后的后续工序，减少了工序，缩短了时间。并且降解工艺本身也大大简化，整体生产成本大大降低。

[0020] 4、综上：本发明提供的将秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法较现有技术更简单、更环保、更有效、更降低能耗、更节约能源、更省时间、成本更低。

具体实施方式

[0021] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对发明的解释，本发明并不局限于以下实施例。

[0022] 实施例

[0023] 将称重后的稻草秸秆机压成砖、经机械粉碎到30目的细度，基本不上普通的粉碎机械都能达到该工艺要求。向上述秸秆粉中按固液比为1∶6～20的配比加入醋酸缓冲液，再以缓冲液的用量为基准，按每50ml缓冲液中加入1～7ml浓度为0.10mol/L的HCl溶液预处理5～180min，得到处理反应液；纤维素酶选用市售商品酶，纤维素酶按1.5～4.5FPU/g秸秆的重量加入上述处理反应液中进行降解，保持降解过程的温度为28～45℃，降解时间为6～72h。预处理和降解的整个反应过程在摇床中进行，保持摇床的转速为

标题	发布/更新时间	阅读量
一种使用玉米制备燃料乙醇的方法	2020-05-11	864
一种采用棕榈空果串生产燃料乙醇的方法	2020-05-16	684
一种塔膜耦合进行物料与热集成精制燃料乙醇的方法	2020-05-14	505
用于受管制的蒸发系统中的结垢控制的组合物和方法	2020-05-11	187
一种利用过期面包发酵制备燃料乙醇的方法	2020-05-17	281
一种多孔碳材料及其制备方法和应用	2020-05-15	508
具有蛋白酶活性的多肽和编码其的多核苷酸	2020-05-17	121
一种木醋液加氢工艺	2020-05-14	1009
一种燃料乙醇项目余热综合利用系统	2020-05-16	563
从低浓度发酵液生产燃料乙醇的节能工艺装置	2020-05-13	452

秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法

秸秆类纤维素降解成可发酵还原糖的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：