酶解階段的酶解產(chǎn)物取樣（主酶解階段的酶解時間為 3小時），用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，離心收集上層清 液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟（1)所述高效液相條件，得出由主酶 解階段的酶解產(chǎn)物中，單糖含量為87g/L，其中葡萄糖含量為45g/L，木糖含量為30g/L，阿 拉伯糖、半乳糖、甘露糖總含量為12g/L ;以最終降解為葡萄糖含量計，可溶性葡聚糖含量 為70g/L ;以最終降解為木糖含量，可溶性木聚糖含量為18g/L ;粘度為400cp，平均粒徑為 50 μ m〇
[0113] 將由所述主酶解階段的酶解產(chǎn)物從物料出口 28被連續(xù)從罐體21中排出，分別依 次連續(xù)送入與其連通的間歇酶解裝置4的4個并聯(lián)的酶解罐中進行間歇酶解，并在每個酶 解罐中加入纖維素酶，酶的加入量為預(yù)混步驟和酶解過程酶的總用量的10%，因此，在間歇 酶解階段纖維素酶的總量為1.6X106酶活力單位（每個間歇酶解裝置中纖維素酶的用量 為0. 4X 106酶活力單位）。并在在上述酶解條件下保溫混合66小時進行間歇酶解，按照上 述方法測定后續(xù)階段的各個酶解罐的酶解終點的酶解產(chǎn)物中葡萄糖為204克/升，葡萄糖 總量為共720千克，所述酶解得到的葡萄糖重量除以1. 11，即蒸汽爆破產(chǎn)物中被酶解的纖 維素的重量共647千克，測定并計算出酶解產(chǎn)物中的木糖共187千克，所述酶解得到的木糖 的重量除以1. 14,即蒸汽爆破產(chǎn)物中被酶解的半纖維素的重量共164千克。按照下式計算 纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化率和單糖產(chǎn)率，計算結(jié)果見表1。
[0114] 纖維素轉(zhuǎn)化率=100% X被酶解的纖維素的重量/纖維素的總重量
[0115] 半纖維素轉(zhuǎn)化率=100% X被酶解的半纖維素的重量/半纖維素的總重量
[0116] 單糖產(chǎn)率=100% X酶解得到的葡萄糖重量/秸桿干重。
[0117] 實施例2
[0118] 本實施例用于說明本發(fā)明的含纖維素原料的酶解方法。
[0119] 按照實施例1的方法進行含纖維素原料的酶解，不同的是，在主酶解步驟中，將經(jīng) 過預(yù)混合的物料一次全部加入到一個含黏度為200cp酶解液的酶解罐中，然后與纖維素酶 和半纖維素酶混合均勻（全部蒸汽爆破產(chǎn)物與酶解液的重量比為1.4:l，pH值為5.5,酶解 溫度為50°C，相對于每克纖維素原料的干重，纖維素酶的用量為20酶活力單位，半纖維素 酶的用量為纖維素酶重量的10% )，纖維素酶和半纖維素酶的用量與實施例1相同，酶解 時間為72小時。其中，黏度為200cp酶解液的糖濃度含量為：葡萄糖含量80g/L，木糖含量 50g/L，其他成分在本實施例中不計入計算；酶解結(jié)束以后，按含糖總量減去原酶解液中的 糖含量與體積，并按照實施例1的方法和公式計算纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化率和單糖產(chǎn)率，計 算結(jié)果見表1。
[0120] 對比例1
[0121] 本對比例說明酶解含纖維素原料的參比方法。
[0122] 按照實施例1的方法酶解含纖維素的原料，不同的是，不包括預(yù)混步驟（2)，在酶 解步驟（3)中將步驟（1)取樣測試后剩余的蒸汽爆破產(chǎn)物一次全部加入到含黏度為200cp 酶解液的酶解罐中，然后與纖維素酶和半纖維素酶混合均勻（全部蒸汽爆破產(chǎn)物與水的重 量比為1. 4:1，pH值為5. 5,酶解溫度為50°C，相對于每克纖維素原料的干重，纖維素酶的用 量為20酶活力單位，半纖維素酶的用量為纖維素酶重量的10% )，纖維素酶（包括實施例 1中預(yù)混部分所用酶的量）和半纖維素酶的用量與實施例1相同，酶解時間為72小時。并 按照實施例1的方法和公式計算纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化率和單糖產(chǎn)率，計算結(jié)果見表1。
[0123] 實施例3
[0124] 本實施例用于說明本發(fā)明的含纖維素原料的酶解方法。
[0125] 按照實施例1的方法進行含纖維素原料的酶解，不同的是：
[0126] 步驟（2)的預(yù)混步驟中，在60°C下，將4000千克蒸汽爆破的含纖維素原料從進料 口 12連續(xù)引入預(yù)混裝置1的預(yù)混管道11中（進料速度為320千克/小時），將pH值調(diào)節(jié) 劑質(zhì)量含量為40 %的氫氧化鈉溶液，從pH值調(diào)節(jié)劑入口 15連續(xù)引入預(yù)混管道11中，通過 驅(qū)動裝置驅(qū)動螺旋進給器14,在螺旋進給器14的螺旋葉片的攪拌和擠壓下，將pH調(diào)節(jié)劑 充分浸入蒸汽爆破的含纖維素原料，并攪拌混合，調(diào)節(jié)氫氧化鈉溶液流入的速度，使得所述 含纖維素原料的pH值為4。將纖維素酶從預(yù)混酶入口 16連續(xù)引入預(yù)混管道11中，預(yù)混階 段纖維素酶的加入量為預(yù)混階段和酶解階段纖維素酶總用量的30% (預(yù)混階段總酶用量 為2. 4X 106酶活力單位），因此，預(yù)混階段纖維素酶的加入量為1. 92 X 105酶活力單位/小 時，繼續(xù)在螺旋葉片的攪拌和擠壓下，將pH值為4的蒸汽爆破的含纖維素原料與所述纖維 素酶混合，混合時間為2分鐘，并通過螺旋進給器14將預(yù)混后的混合物從出料口 13連續(xù)排 出預(yù)混管道11。
[0127] 步驟⑶的酶解步驟中，主酶解裝置2中的溫度為40°C，所述經(jīng)預(yù)混的含纖維素原 料的加入量為320千克/小時，以含纖維素原料中的每克纖維素計，所述纖維素酶的用量為 10酶活力單位，所述連續(xù)酶解階段，酶的加入量為預(yù)混步驟和酶解過程酶的總用量的70% (主酶解階段總酶用量為5. 7 X 106酶活力單位），因此，連續(xù)加入主酶解裝置2中的纖維素 酶的加入量為4. 5 X 105酶活力單位/小時，不加入半纖維素酶。設(shè)置在所述罐體21內(nèi)的為 2個倒置的圓錐形隔板23的錐角α為120°，將罐體21分隔成3個酶解空間，將酶從罐體 21頂部的酶入口 27和/或罐體21側(cè)部的補充酶入口 29被連續(xù)引入罐體21中，分別連續(xù) 向第一層、第二層和第三層酶解空間中加入的酶的量分別占該主酶解階段纖維素酶的總加 入量的40%、30 %和30%。經(jīng)過多階段的連續(xù)酶解之后，酶解產(chǎn)物從物料出口 28被連續(xù)從 罐體21中排出，將主酶解階段的酶解產(chǎn)物取樣（主酶解階段的酶解時間為3小時），用布 氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，離心收集上層清液。0. 2微米 濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟（1)所述高效液相條件，得出由主酶解階段的酶 解產(chǎn)物中，單糖含量為57g/L，其中葡萄糖含量為26g/L，木糖含量為25g/L，阿拉伯糖、半乳 糖、甘露糖總含量為6g/L ;以最終降解為葡萄糖含量計，可溶性葡聚糖含量為55g/L ;以最 終降解為木糖含量，可溶性木聚糖含量為40g/L ;粘度為487cp，平均粒徑為44 μ m。
[0128] 將由所述主酶解階段的酶解產(chǎn)物從物料出口 28被連續(xù)從罐體21中排出，分別依 次連續(xù)送入與其連通的間歇酶解裝置4的4個并聯(lián)的酶解罐中進行間歇酶解，并在在上述 酶解條件下保溫混合66小時進行間歇酶解，按照上述方法測定后續(xù)階段的各個酶解罐的 酶解終點的酶解產(chǎn)物中葡萄糖為108克/升，葡萄糖總量為共404千克。所述酶解得到的 葡萄糖重量除以1. 11，即蒸汽爆破產(chǎn)物中被酶解的纖維素的重量共364千克，并按照實施 例1的方法和公式計算纖維素轉(zhuǎn)化率和單糖產(chǎn)率，計算結(jié)果見表1。
[0129] 實施例4
[0130] 本實施例用于說明本發(fā)明的含纖維素原料的酶解方法。
[0131] 按照實施例1的方法進行含纖維素原料的酶解，不同的是，在步驟（1)中，將1333 千克沒有雜質(zhì)的玉米秸桿（含水量10重量％ )切成不超過1. 2厘米X0. 5厘米X 1. 0厘 米的小段，在160°C下維持1. 0兆帕的壓力4分鐘，然后泄壓，完成蒸汽爆破。共得到4000 千克蒸汽爆破產(chǎn)物（含水量為70重量％ )。
[0132] 所得固體蒸汽爆破產(chǎn)物中纖維素總重量和半纖維素總重量的測定：
[0133] 取5克所述水洗后的蒸汽爆破產(chǎn)物在45°C下烘干至恒重1. 5克，稱量300. 0毫克 該干燥后的蒸汽爆破產(chǎn)物，放置于重80克的100毫升干燥三角燒瓶內(nèi)。向所述三角燒瓶加 入3. 00毫升濃度為72重量％的硫酸溶液，攪拌1分鐘。然后將三角燒瓶在30°C水浴中加 熱60分鐘，每隔5分鐘用攪拌一次以確保均勻水解。水浴結(jié)束后，用去離子水使硫酸的濃 度稀釋到4重量％。用布氏漏斗過濾所述稀釋后的蒸汽爆破產(chǎn)物酸水解液，共得到濾液84 毫升。將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中。使用2. 5克碳酸鈣調(diào)節(jié)該濾液的pH 值至5. 5,靜置5小時，收集上層清液。0. 2微米濾膜過濾收集的上層清液，所得上層清液的 濾液用Biorad Aminex HPX-87P高效液相色譜（HPLC)分析。HPLC條件：進樣量20微升；流 動相為〇. 2微米濾膜過濾，并且超聲振蕩脫氣的HPLC超純水；流速為0. 6毫升/分鐘；柱溫 80-85°C ;檢測器溫度80-85°C ;檢測器為折光率檢測器；運行時間為35分鐘。以0. 1-4. 0 毫克/毫升濃度范圍的D-(+)葡萄糖和0. 1-4. 0毫克/毫升濃度范圍D-(+)木糖作為標(biāo)準(zhǔn) 樣品。HPLC分析得到蒸汽爆破產(chǎn)物酸水解液中葡萄糖濃度為1. 77毫克/毫升，計算可得 1克所述水洗后的蒸汽爆破產(chǎn)物酸水解能得到重量為〇. 117克的葡萄糖，因為濃度為72重 量％的硫酸溶液可以將蒸汽爆破的產(chǎn)物的纖維素全部水解成葡萄糖，因此所得葡萄糖的重 量是蒸汽爆破產(chǎn)物中纖維素的重量的1. 11倍，即1克所述水洗后的蒸汽爆破產(chǎn)物中含纖維 素0. 105克，則4000千克蒸汽爆破產(chǎn)物中共含纖維素420千克。HPLC分析得到蒸汽爆破 產(chǎn)物酸水解液中木糖濃度為〇. 49毫克/毫升，計算可得1克所述水洗后的蒸汽爆破產(chǎn)物酸 水解能得到重量為〇. 041克的木糖，因為濃度為72重量％的硫酸溶液可以將蒸汽爆破的產(chǎn) 物中半纖維素全部水解成木糖，因此所得木糖的重量是蒸汽爆破產(chǎn)物中半纖維素的重量的 1. 14倍，即1克蒸汽爆破產(chǎn)物中含半纖維素0. 036克，則4000千克蒸汽爆破產(chǎn)物中共含半 纖維素144千克。
[0134] 并按照實施例1的步驟（2)的方法進行含纖維素原料的預(yù)混合和步驟（3)的酶 解，得出由主酶解階段的酶解產(chǎn)物中，單糖含量為45g/L，其中葡萄糖含量為18g/L，木糖含 量為20g/L，阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖總含量為7g/L ;以最終降解為葡萄糖含量計，可溶性 葡聚糖含量為32g/L ;以最終降解為木糖含量，可溶性木聚糖含量為15g/L ;粘度為lOOcp， 平均粒徑為25 μ m。
[0135] 酶解終點的酶解產(chǎn)物中葡萄糖為64克/升，葡萄糖總量為共421千克。所述酶解 得到的葡萄糖重量除以1. 11，即蒸汽爆破產(chǎn)物中被酶解的纖維素的重量共378千克，酶解 終點的酶解產(chǎn)物中的木糖共148千克，所述酶解得到的木糖的重量除以1. 14,即蒸汽爆破 產(chǎn)物中被酶解的半纖維素的重量共130千克，并按照實施例1的方法和公式計算纖維素、半 纖維素轉(zhuǎn)化率和單糖產(chǎn)率，計算結(jié)果見表1。
[0136] 實施例5
[0137] 本實施例用于說明本發(fā)明的含纖維素原料的酶解方法。
[0138] 按照實施例1的方法進行含纖維素原料的酶解，不同的是，在步驟（3)的酶解步 驟中，在連續(xù)酶解階段，將纖維素酶和半纖維素酶從罐體21頂部的酶入口 27和罐體21側(cè) 部的三個補充酶入口 29連續(xù)引入罐體21中，分別連續(xù)向第一層、第二層、第三層和第四層 酶解空間中加入的