一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113416760A(43)申请公布日2021.09.21(21)申请号202110775482.8(22)申请日2021.07.09(71)申请人河南农业大学地址450002河南省郑州市金水区文化路95号(72)发明人李亚猛张全国张志萍张寰蒋丹萍路朝阳荆艳艳(74)专利代理机构郑州联科专利事务所(普通合伙)41104代理人杨海霞(51)Int.Cl.C12P19/14(2006.01)C12P19/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法(57)摘要本发明涉及一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其将粉碎过的农作物秸秆置于热解气化炉内，在惰性气体氛围下，于180‑220℃热处理10‑20min即得。所述农作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆和高粱秸秆中的一种或两种以上任意比例的混合物。该方法将粉碎过的农作物秸秆在惰性气体氛围下进行热处理，不会产生大量废液污染环境，绿色环保，且纤维素酶水解后还原糖产量高。CN113416760ACN113416760A权利要求书1/1页1.一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，将粉碎过的农作物秸秆置于热解气化炉内，在惰性气体氛围下，于180‑220℃热处理10‑20min即得。2.如权利要求1所述热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，所述农作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆和高粱秸秆中的一种或两种以上任意比例的混合物。3.如权利要求1或2所述热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，所述农作物秸秆粉碎至60‑120目。4.如权利要求1所述热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。5.如权利要求4所述热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，将氮气以2‑12L/min的流量通入热解气化炉内。6.如权利要求1所述热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其特征在于，在石英玻璃舟内均匀放置若干钢球，将粉碎过的农作物秸秆倒入钢球之间的间隙，然后置于热解气化炉内。2CN113416760A说明书1/7页一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法技术领域[0001]本发明属于农业工程中的农村能源技术领域，具体涉及一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法。背景技术[0002]近年来生物质的利用越来越受到广泛关注，利用生物质为原料进行生物厌氧发酵产氢是目前研究的热点。木质纤维素生物质主要有纤维素、半纤维素和木质素等大分子的聚合物组成，其中纤维素是葡萄糖单糖组成的葡聚物，是生物质中用来发酵产氢的主要成分，但是纤维素是大分子物质，在其被产氢菌利用之前，需要把大分子的物质转换成小分子的物质。然而木质纤维素的紧密结构限制了纤维素的利用，所以在其被利用之前需要采用一定的预处理方法来破坏其复杂的结构，使纤维素暴露出来，以便纤维素酶对其进行水解。常规的预处理方法主要采用酸碱等预处理，但是酸碱预处理方法会造成大量的废液产生，而这些废液中含有强酸强碱直接排放会对环境产生污染。寻找一种清洁预处理方法是目前的研究热点。发明内容[0003]本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法。该方法将粉碎过的农作物秸秆在惰性气体氛围下进行热处理，不会产生大量废液污染环境，绿色环保，且纤维素酶水解后还原糖(主要是葡萄糖)产量高。[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0005]一种热处理促进木质纤维素酶水解的方法，其将粉碎过的农作物秸秆置于热解气化炉内，在惰性气体氛围下，于180‑220℃热处理10‑20min即得。[0006]具体的，所述农作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆和高粱秸秆中的一种或两种以上任意比例的混合物。[0007]进一步的，所述农作物秸秆粉碎至60‑120目，以提高热处理效果。[0008]进一步的，所述惰性气体选用价格低廉的氮气，以避免农作物秸秆被氧化。[0009]具体的，可以将氮气以2‑12L/min的流量通入热解气化炉内，从而将炉内的空气赶出，以便于炉内为氮气气氛。[0010]进一步的，在石英玻璃舟内均匀放置若干钢球，将粉碎过的农作物秸秆倒入钢球之间的间隙，然后置于热解气化炉内，钢球的加入保证了粉碎的玉米秸秆粉受热均匀，即钢球的导热作用可以使秸秆受热更均匀。[0011]和现有技术相比，本发明的有益效果如下：[0012]本发明在木质纤维素进行热解分析中发现在180‑220℃左右，木质纤维素中的半纤维素和木质素结构被破坏，而纤维素的结构没有被破坏。根据木质纤维素的特点，本发明采用隔绝氧气的气化炉对木质纤维素进行热处理，然后对预处理后的木质纤维素的成分变化及酶水解特性进行了分析，结果发现：在180‑2