加入纖維素酶及β -葡萄糖苷酶，添加量為15FPU+15CBU/g纖維 素，50°C，150rpm，酶解24h，即得葡萄糖和木糖。纖維素的酶解率及木糖產(chǎn)量見表1。
[0041 ] 本實施例去除抽提物進(jìn)行水熱預(yù)處理后的水熱處理后的玉米秸桿掃描電鏡圖片 如圖1所示，由圖1可知，秸桿表面較光滑沒有明顯沉淀附著。
[0042] 實施例2
[0043] 本實施例的一種提高玉米秸桿酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方法，它是按 照以下步驟進(jìn)行的：
[0044] 將玉米稻桿研磨至0. 250-0. 425mm，按美國可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory, NREL)方法測定玉米稻桿成分如下（以干重計）：纖維素 43. 4%，半纖維素21. 2%，木質(zhì)素18. 3%，抽提物13. 5%。
[0045] 玉米秸桿與質(zhì)量百分含量為5%乙醇-水溶液以固液比1:15混合，室溫，120r/ min，振搖24h，經(jīng)固液分離得到固相產(chǎn)物，35°C烘干固相產(chǎn)物12h。按美國可再生能源實驗 室方法測定抽提物被去除91. 5%。
[0046] 已烘干的固相產(chǎn)物與水以固液比2. 63g:23. 7mL混合后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜內(nèi)，將 反應(yīng)釜加溫至190°C，維持20min，然后立即將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié)束水熱反應(yīng)。
[0047] 將兩次水熱預(yù)處理后的固液混合物倒入IOOmL錐形瓶中。
[0048] 向固液混合物中滴加6mol/LHCl調(diào)整pH值至4. 5-5. 0。
[0049] 向固液混合物中加入木聚糖酶和木糖苷酶，添加量均為2400U/g纖維素， 50°C，150rpm，酶解 48h。
[0050] 向固液混合物中加入纖維素酶及β -葡萄糖苷酶，添加量為15FPU+15CBU/g纖維 素，50°C，150rpm，酶解24h，即得葡萄糖和木糖。纖維素的酶解率及木糖產(chǎn)量見表1。
[0051 ] 本實施例去除抽提物進(jìn)行水熱預(yù)處理后的水熱處理后的玉米秸桿掃描電鏡圖片 如圖3所示，由圖3可知，秸桿表面較光滑沒有明顯沉淀附著。
[0052] 實施例3 :
[0053] 本實施例的一種提高玉米秸桿酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方法，它是按 照以下步驟進(jìn)行的：
[0054] 將玉米稻桿研磨至0. 250-0. 425mm，按美國可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory, NREL)方法測定玉米稻桿成分如下（以干重計）：纖維素 43. 4%，半纖維素21. 2%，木質(zhì)素18. 3%，抽提物13. 5%。
[0055] 玉米稻桿與5%乙醇-水溶液以固液比1:15混合，室溫，120r/min，振搖24h，經(jīng)固 液分離得到固相產(chǎn)物，35°C烘干固相產(chǎn)物12h。按美國可再生能源實驗室方法測定抽提物被 去除91. 5%。
[0056] 已烘干的固相產(chǎn)物與水以固液比2. 63g:23. 7mL混合后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜內(nèi)，將 反應(yīng)釜加溫至200°C，維持20min，然后立即將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié)束水熱反應(yīng)。
[0057] 將兩次水熱預(yù)處理后的固液混合物倒入IOOmL錐形瓶中。
[0058] 向固液混合物中滴加濃度為6mol/L的HCl溶液調(diào)整pH值至4. 5-5. 0。
[0059] 向固液混合物中加入木聚糖酶和木糖苷酶，添加量均為2400U/g纖維素， 50°C，150rpm，酶解 48h。
[0060] 向固液混合物中加入纖維素酶及β -葡萄糖苷酶，添加量為15FPU+15CBU/g纖維 素，50°C，150rpm，酶解24h，即得葡萄糖和木糖。纖維素的酶解率及木糖產(chǎn)量見表1。
[0061 ] 本實施例去除抽提物進(jìn)行水熱預(yù)處理后的水熱處理后的玉米秸桿掃描電鏡圖片 如圖5所示，由圖5可知，秸桿表面較光滑沒有明顯沉淀附著。
[0062] 對比實施例1 :
[0063] 將玉米稻桿研磨至0· 250-0. 425mm，按美國可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory, NREL)方法測定玉米稻桿成分如下（以干重計）：纖維素 43. 4%，半纖維素21. 2%，木質(zhì)素18. 3%，抽提物13. 5%。
[0064] 玉米秸桿經(jīng)35°C烘干12h后與水以固液比3g:23. 7mL混合后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜 內(nèi)，將反應(yīng)釜加溫至180°C，維持20min，然后立即將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié)束水熱反 應(yīng)。
[0065] 分離預(yù)處理后固液混合物，固相經(jīng)35°C烘干12h后作為酶解原料，在pH = 4. 8的 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（酶解原料與緩沖液固液比為1:9)中添加纖維素酶及β-葡萄 糖苷酶，酶用量為15FPU+15CBU/g纖維素，50°C，150rpm，酶解48h。纖維素的酶解率見表1。
[0066] 本實施例經(jīng)水熱處理后的玉米秸桿電鏡圖如圖2所示，由圖2可知，秸桿表面均有 大量沉淀附著（抽提物在預(yù)處理中形成），這些沉淀會降低纖維素酶與秸桿中纖維素的接 觸面積從而降低酶解效率。
[0067] 對比實施例2 :
[0068] 將玉米稻桿研磨至0· 250-0. 425mm，按美國可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory, NREL)方法測定玉米稻桿成分如下（以干重計）：纖維素 43. 4%，半纖維素21. 2%，木質(zhì)素18. 3%，抽提物13. 5%。
[0069] 玉米秸桿經(jīng)35°C烘干12h后與水以固液比3g:23. 7mL混合后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜 內(nèi)，將反應(yīng)釜加溫至190°C，維持20min，然后立即將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié)束水熱反 應(yīng)。
[0070] 分離預(yù)處理后固液混合物，固相經(jīng)35°C烘干12h后作為酶解原料，在pH = 4. 8的 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（酶解原料與緩沖液固液比為1:9)中添加纖維素酶及β-葡萄 糖苷酶，酶用量為15FPU+15CBU/g纖維素，50°C，150rpm，酶解48h。纖維素的酶解率見表1。
[0071] 本實施例經(jīng)水熱處理后的玉米秸桿電鏡圖如圖4所示，由圖4可知，秸桿表面均有 大量沉淀附著（抽提物在預(yù)處理中形成），這些沉淀會降低纖維素酶與秸桿中纖維素的接 觸面積從而降低酶解效率。
[0072] 對比實施例3 :
[0073] 將玉米秸桿研磨至0· 250-0. 425mm，按美國可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory, NREL)方法測定玉米稻桿成分如下（以干重計）：纖維素 43. 4%，半纖維素21. 2%，木質(zhì)素18. 3%，抽提物13. 5%。
[0074] 玉米秸桿經(jīng)35°C烘干12h后與水以固液比3g:23. 7mL混合后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜 內(nèi)，將反應(yīng)釜加溫至200°C，維持20min，然后立即將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié)束水熱反 應(yīng)。
[0075] 分離預(yù)處理后固液混合物，固相經(jīng)35°C烘干12h后作為酶解原料，在pH = 4. 8的 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（酶解原料與緩沖液固液比為1:9)中添加纖維素酶及β-葡萄 糖苷酶，酶用量為15FPU+15CBU/g纖維素，50°C，150rpm，酶解48h。纖維素的酶解率見表1。
[0076] 本實施例經(jīng)水熱處理后的玉米秸桿電鏡圖如圖6所示，由圖6可知，秸桿表面均有 大量沉淀附著（抽提物在預(yù)處理中形成），這些沉淀會降低纖維素酶與秸桿中纖維素的接 觸面積從而降低酶解效率。
[0077] 表1各實施例與對比例實驗結(jié)果
[0078]
【主權(quán)項】
1. 一種提高玉米秸桿酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方法，其特征在于它是按照 以下步驟進(jìn)行的： 一、 將玉米秸桿切斷，然后粉碎至顆粒度為〇. 250?0. 425mm ; 二、 然后將步驟一中粉碎后的玉米秸桿與質(zhì)量百分含量為5%乙醇溶液以固液比1:15 的比例混合，在室溫、轉(zhuǎn)速為150r/min的條件下，振搖24h，然后經(jīng)固液分離，收集固相物， 將固相物在35°C條件下烘干12h ; 三、 將步驟二中烘干后的固相物與水按照固液比為lg:8?12mL的比例混合后，轉(zhuǎn)移至 水熱反應(yīng)釜內(nèi)，將反應(yīng)釜加溫至180?200 °C，維持20min后，將反應(yīng)釜浸入冰水混合物中結(jié) 束水熱反應(yīng)； 四、 調(diào)整步驟三的反應(yīng)液的pH值至4. 5?5. 0,然后加入木聚糖酶和β -木糖苷酶，在 溫度為50°C、轉(zhuǎn)速為150rpm的條件下，酶解48h，再加入纖維素酶和β-葡萄糖苷酶，在溫 度為50°C、轉(zhuǎn)速為150rpm的條件下，酶解24h，即得葡萄糖和木糖；其中，木聚糖酶和β-木 糖苷酶添加量均為2400U/g纖維素，纖維素酶的添加量為15FPU/g纖維素 ，β -葡萄糖苷酶 添加量為15CBU/g纖維素。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高玉米秸桿酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方 法，其特征在于步驟三中所述的將步驟二中烘干后的固相物與水按照固液比為Ig :9mL的 比例混合后。
【專利摘要】一種提高玉米秸稈酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方法，它涉及一種提高玉米秸稈酶解效率并同時獲得木糖和葡萄糖的方法。本發(fā)明的目的是減少抽提物在水熱預(yù)處理過程中沉淀副反應(yīng)的發(fā)生，加入木聚糖酶和β-木糖苷酶水解預(yù)處理后的半纖維素，提高水熱預(yù)處理后玉米秸稈的酶解效率并獲得木糖。方法如下：將玉米秸稈粉碎，與5％乙醇混合，振搖后，分離收集固相物進(jìn)行干燥，加入到反應(yīng)釜內(nèi)加溫至180-200℃，維持20min，加入木聚糖酶，β-木糖苷酶和纖維素酶，β-葡萄糖苷酶進(jìn)行酶解。本發(fā)明在水熱預(yù)處理前去除抽提物，最大限度的減少抽提物在預(yù)處理過程中發(fā)生沉淀副反應(yīng)的幾率，減小了沉淀物質(zhì)對纖維素酶的阻礙作用提高了酶解效率。
【IPC分類】C12P19-14, C12P19-02
【公開號】CN104561189
【申請?zhí)枴緾N201410831191
【發(fā)明人】馮玉杰, 李梓木, 于艷玲, 李冬梅, 孫嘉星
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)宜興環(huán)保研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日