]經(jīng)檢測(cè)，未處理過(guò)的蔗渣原料中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量分別為41%，33%和19% ;經(jīng)預(yù)處理后的蔗渣的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素相對(duì)含量分別為50%，31%和7%，相應(yīng)的各組分的脫除率分別為8.5%，29.5%和72.4%，半纖維素和木質(zhì)素的脫除明顯。
[0024](4)預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，即稱取預(yù)處理后的蔗渣樣品lg，加入pH為4.8的0.1M磷酸鹽緩沖液50mL，然后加入0.0227g的纖維素酶(百麥纖維素酶，5FPU/g蔗渣)和0.2381g的β -葡萄糖苷酶(銳陽(yáng)生物，15U/g蔗渣)，在溫度50°C、轉(zhuǎn)速200rpm條件下反應(yīng)48h，反應(yīng)后測(cè)定葡萄糖和木糖含量。計(jì)算得纖維素酶解糖化率為99.0%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 96% ;半纖維素酶解糖化率為94.0%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 89%。
[0025]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，具體包括如下步驟:
(1)將蔗渣粉碎、篩分制得粒度在80目間的原料后在105°C下干燥24h;
(2)稱取5g蔗渣與10mLNaOH溶液混合，加入到高壓反應(yīng)釜中攪拌均勻，嚴(yán)格控制氧壓通氧至0.7MPa，在80°C下預(yù)處理2h。其中:NaOH溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.1%,蔗渣和NaOH溶液的質(zhì)量體積比為1:20 (w/v)；
(3)將預(yù)處理后的蔗渣過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至濾液為中性，105°C下干燥至恒重，即得到預(yù)處理后蔗渣，備用。
[0026]將干燥、粉碎、篩分后的未處理的蔗渣和預(yù)處理后的蔗渣樣品置于105°C干燥至恒重，用硫酸水解法進(jìn)行纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量的測(cè)定，預(yù)處理的目的在于破壞原材料的結(jié)構(gòu)，打破半纖維素和木質(zhì)素對(duì)纖維素的包裹，提高原料中纖維素可及度。
[0027]經(jīng)檢測(cè)，未處理過(guò)的蔗渣原料中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量分別為41%，33%和19% ;經(jīng)預(yù)處理后的蔗渣的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素相對(duì)含量分別為55%，28%和5%，相應(yīng)的各組分的脫除率分別為6.1%, 40.6%和81.6%，半纖維素和木質(zhì)素的脫除明顯。
[0028](4)預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，即稱取預(yù)處理后的蔗渣樣品lg，加入pH為4.8的0.1M磷酸鹽緩沖液50mL，然后加入0.0227g的纖維素酶(百麥纖維素酶，5FPU/g蔗渣)和0.2381g的β -葡萄糖苷酶(銳陽(yáng)生物，15U/g蔗渣)，在溫度50°C、轉(zhuǎn)速200rpm條件下反應(yīng)48h，反應(yīng)后測(cè)定葡萄糖和木糖含量。計(jì)算得纖維素酶解糖化率為100%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 97% ;半纖維素酶解糖化率為93.0%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 88%。
[0029]實(shí)施例4
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程的最終氧壓為0.3MPa。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為31.5%和78.2%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，得纖維素酶解糖化率99.1%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 96% ;半纖維素酶解率為95.4%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了 90%。
[0030]實(shí)施例5
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程的最終氧壓為0.5Mpa。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為33.1%和78.5%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，得纖維素酶解糖化率為99.6%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 97% ;半纖維素酶解率為95.5%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了 90%。
[0031]實(shí)施例6
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程的最終氧壓為0.7Mpa。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為40.5%和77.5%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，得纖維素酶解糖化率為99.1%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 96% ;半纖維素酶解率為94.8%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了 90%。
[0032]實(shí)施例7
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程改為加入H2O2，其在混合液中的濃度為0.9%。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為45.0%和82.1%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，得纖維素酶解糖化率為99.8%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 97% ;半纖維素酶解率為94.0%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提尚了 90%。
[0033]實(shí)施例8
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程改為加入H2O2，其在混合液中的濃度為0.3%。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為38.0%和77.8%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，得纖維素酶解糖化率為99.3%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 96% ;半纖維素酶解率為94.0%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提尚了 89%。
[0034]實(shí)施例9 本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程改為加入H2O2，其在混合液中的濃度為0.5%。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為40.5%和77.7%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，計(jì)算得纖維素酶解糖化率為99.5%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 97% ;半纖維素酶解率為92.0%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了 89%。
[0035]實(shí)施例10
本實(shí)施例所述的甘蔗渣預(yù)處理方法，具體步驟同實(shí)施例1，不同在于:通氧過(guò)程改為加入H2O2，其在混合液中的濃度為0.7%。經(jīng)預(yù)處理后半纖維素和木質(zhì)素的脫除率分別為41.2%和79.8%。預(yù)處理后的蔗渣用于酶解糖化，計(jì)算得纖維素酶解糖化率為99.1%，相比未處理蔗渣原料的酶解糖化率提高了 96% ;半纖維素酶解率為92.7%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了 88%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，其特征在于，包括以下的工藝步驟: (1)蔗渣經(jīng)干燥、粉碎、篩分制得粒度在40~80目間的蔗渣原料； (2)按步驟(I)得到的蔗渣原料與NaOH溶液按質(zhì)量體積比為1:5~1:20的比例將蔗渣原料加入到NaOH溶液中，然后放入高壓反應(yīng)釜中，密閉后加入含氧試劑，在70~90°C條件下處理 0.5~2h ； (3)將步驟(2)所得的蔗渣過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至濾液呈中性，然后干燥至恒重得到預(yù)處理后蔗渣，備用于后續(xù)酶解糖化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，其特征在于:所述NaOH溶液的質(zhì)量百分比濃度為1~1.2%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，其特征在于:步驟(2)所述的含氧試劑為H202、O2中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，其特征在于=H2O2在混合溶液中的濃度為0.3-0.9%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，其特征在于:02壓力為.0.1-0.7MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有效酶解糖化蔗渣的預(yù)處理方法，該方法將蔗渣干燥，粉碎，篩分后，用氫氧化鈉和含氧試劑對(duì)蔗渣進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理后所得蔗渣半纖維素和木質(zhì)素的最大脫除率分別可達(dá)到45%和82%，纖維素酶解糖化率超過(guò)99%，相比未處理蔗渣原材料的酶解效率提高了97%。本發(fā)明方法能有效破壞半纖維素和木質(zhì)素對(duì)纖維素酶解的阻礙，改善蔗渣的抗酶解特性，充分提高纖維素酶解糖化率。預(yù)處理后所得的蔗渣被酶解糖化后可用于微生物發(fā)酵乙醇等能源化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)蔗渣廢棄資源的有效利用。
【IPC分類】C12P19/02, C12P19/14
【公開(kāi)號(hào)】CN104894188
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510269307
【發(fā)明人】彭林才, 閉帥珠, 陳克利
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日