木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法.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CN112852900A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号201911183584.X(22)申请日2019.11.27(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人宁艳春张跃岳军卿青王硕严生虎徐友海沈介发屈海峰陈代祥刘乃青刘建武胡世洋王利群(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人路秀丽(51)Int.Cl.C12P19/02(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法(57)摘要本发明提供了一种木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法。该预处理方法包括：步骤S1，采用碱性盐溶液对木质纤维素原料进行溶胀处理，得到溶胀产物；步骤S2，向溶胀产物中通入氧气进行氧化处理，得到预处理产物。通过先采用碱性盐溶液对木质纤维素原料进行溶胀处理，浸泡溶胀木质纤维素，然后再将溶胀产物置于氧气环境下进行氧化处理，使得在保留较多纤维素的情况下，去除大部分木质素和部分半纤维素，即预处理对木质纤维素和半纤维素的分解效率提高，进而更利于后续的酶解，大幅提升酶解糖化效率和还原糖得率。CN112852900ACN112852900A权利要求书1/1页1.一种木质纤维素原料的预处理方法，其特征在于，所述预处理方法包括：步骤S1，采用碱性盐溶液对所述木质纤维素原料进行溶胀处理，得到溶胀产物；步骤S2，向所述溶胀产物中通入氧气进行氧化处理，得到预处理产物。2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21，将所述溶胀产物置于密闭反应釜中，向所述密闭反应釜中通入氧气，并控制通入的所述氧气的压力为0.2MPa～3.0MPa，优选为0.2MPa～2.0MPa；步骤S22，对所述溶胀产物进行升温氧化处理，得到所述预处理产物。3.根据权利要求2所述的预处理方法，其特征在于，所述升温氧化处理包括：将所述溶胀产物的温度升至100℃～160℃，并在所述温度下氧化处理0.3h～2h。4.根据权利要求2或3所述的预处理方法，其特征在于，在所述升温氧化处理之后，以及得到所述预处理产物之前，所述预处理方法还包括：对所述升温氧化处理后的产物进行水浴降温，优选冰水浴降温，得到降温产物；对所述降温产物进行过滤洗涤，得到所述预处理产物。5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述木质纤维素原料的质量体积浓度为底物浓度为5％～20％。6.根据权利要求1所述预处理方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述预处理方法还包括：将所述木质纤维素原料粉碎成颗粒，优选所述颗粒的粒径大小为0.1cm～1.5cm，更优选为0.3cm～1.5cm。7.根据权利要求1所述预处理方法，其特征在于，所述木质纤维素原料与所述碱性盐溶液的固液质量比为：1:5～1:20，优选地，所述溶胀处理的温度为30℃～50℃，更优选地，所述溶胀处理的时间为1h～4h。8.根据权利要求1所述预处理方法，其特征在于，所述碱性盐溶液为弱碱性盐的溶液；优选所述弱碱性盐为磷酸钠、醋酸钠、碳酸钠、硫化钠、次氯酸钠或硅酸钠。9.根据权利要求8所述预处理方法，其特征在于，所述碱性盐溶液的浓度为2wt％～20wt％。10.根据权利要求1所述预处理方法，其特征在于，所述木质纤维素原料为玉米秸秆、稻草、麦秆、春笋皮或甘蔗渣。11.一种木质纤维素原料的酶解方法，其特征在于，所述酶解方法包括：采用权利要求1至10中任一项所述的预处理方法对所述木质纤维素原料进行预处理，得到所述预处理产物；对所述预处理产物进行酶解，得到还原糖。12.根据权利要求11所述的酶解方法，其特征在于，采用复合酶对所述预处理产物进行酶解，所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶的混合物，优选地，所述复合酶中，所述纤维素酶和木聚糖酶单位体积的酶活比为：纤维素酶:木聚糖酶＝1FPU:1FXU，其中，FPU为所述纤维素酶的滤纸酶活单位，FXU为所述木聚糖酶的酶活单位；更优选地，所述复合酶的用量为10FPU/(g底物)～30FPU/(g底物)。13.根据权利要求11所述的酶解方法，其特征在于，所述酶解是在50℃、pH4.8的醋酸-醋酸钠缓冲液下进行的，优选所述酶解的时间为72h～96h。2CN112852900A说明书1/9页木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法技术领域[0001]本发明涉及可再生能源技术领域，具体而言，涉及一种木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法。背景技术[0002]由于石油原料快速枯竭以及化石燃料燃烧引起的严重环境问题，替代能源木质纤维素引起了关注，用以生产可再生生物燃料和增值化学品。木质纤维素原料具有种类丰富、来源广泛、廉