一种棉杆水解液及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103146781A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103146781103146781A(43)申请公布日2013.06.12(21)申请号201310091489.3(22)申请日2013.03.21(71)申请人新疆梅花氨基酸有限责任公司地址831300新疆维吾尔自治区五家渠市人民北路3092号(72)发明人李必金于宏艳叶华龚华胡征宇(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵冯琼(51)Int.Cl.C12P19/14(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种棉杆水解液及其制备方法(57)摘要本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种棉杆水解液及其制备方法。该方法制得的棉杆水解液中，葡萄糖浓度可达到40g/L以上，棉杆的酶水解转化率可达70%以上，有效解决了农业废弃物资源浪费，为棉杆的资源化利用开辟了新的途径，具有良好的工业化应用前景。CN103146781ACN1034678ACN103146781A权利要求书1/1页1.一种棉杆水解液，其特征在于，以质量分数计，包括88～90%葡萄糖，2～3%葡寡糖，1.4～1.5%纤维二糖，0.4～0.5%木糖，1.3～1.4%甘露糖，0.9～0.98%酚类物质，0.6～0.65%蛋白，0.8～0.85%乳酸，余量为灰分。2.根据权利要求1所述的棉杆水解液，其特征在于，以质量分数计，包括88.5%葡萄糖，2.5%葡寡糖，1.44%纤维二糖，0.44%木糖，1.33%甘露糖，0.97%酚类物质，0.64%蛋白，0.83%乳酸和2.64%灰分。3.一种棉杆水解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：取棉杆粉碎后，与过量的浸泡液混合后于50～100℃浸泡30～60min后获得第一混合物，干燥后获得第二混合物，所述第二混合物中的水分含量为50～75%；所述浸泡液为酸或碱；步骤2：取所述第二混合物在180～210℃的条件下蒸汽爆破5～15min，洗涤后，与纤维素酶混合后酶解、过滤，收集滤液，即得。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，以g/mL计，步骤1中所述棉杆与所述浸泡液的质量体积比为1:3～10。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述浸泡液的浓度为1～4%。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述浸泡液为硫酸水溶液或氢氧化钠水溶液。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述洗涤具体为采用循环水洗至pH值为5～7。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述纤维素酶的酶活为1500～2000U/g。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述纤维素酶占所述第二混合物中纤维素的质量百分数至少为4.0%。10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述酶解具体为于50～60℃的条件下酶解72～120h。11.根据权利要求3至10任一项所述的制备方法制得的棉杆水解液。2CN103146781A说明书1/4页一种棉杆水解液及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种棉杆水解液及其制备方法。背景技术[0002]我国为全球最大棉花需求和进口国，新疆是我国的主要产棉地区，2005年，仅新疆棉花种植面积就达1721万亩，棉花产量为180万吨，棉花秸杆产量约650万吨。2011年我国棉花产量约为660万吨，相应产生了约1900万吨棉花秸秆。棉杆是棉花生产的主要副产品之一，主要成分包括纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、果胶等。大量的棉杆被废弃，造成了极大的资源浪费。随着我国可再生能源法的颁布实施，生物质能的利用必将受到全社会的重视。开发利用棉花秸杆符合国家产业政策，对调整农业产业结构，增加农民收入具有现实意义，同时经济和社会效益明显，发展前景十分广阔。如何合理有效地将这些棉花秸杆开发利用成可再生能源，对发展我国农村经济，促进当地经济发展，加快新农村建设将起到积极的推动作用。[0003]棉杆的利用方式主要有燃烧产能、制造纤维板，也有利用棉杆水解制糖的报道。棉杆水解制糖主要采用的是酸法水解或者酶法水解，酸法水解处理糖得率较低，副产物多且糖液后处理成本高，难以实现工业化应用。酶法具有条件温和、反应专一等优点，但由于棉杆等生物质的结构复杂，直接酶解转化率低，酶加量高，导致成本较高。因此，在酶解前必须对棉杆进行预处理。[0004]目前，关于玉米秸秆预处理的相关报道较多，但关于棉杆预处理的研究较少。碱处理棉杆转化率低，而且微波处理也不利于工业放大。酸处理转化率较高，但是试剂用量大，成本高，操作中产生的二氧化硫对环境的污染大，且获得糖液中盐浓度高，也