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1、(10)申请公布号 CN 102816813 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 6 8 1 3 A *CN102816813A* (21)申请号 201210332435.7 (22)申请日 2012.09.10 C12P 19/14(2006.01) C08H 7/00(2012.01) (71)申请人北京林业大学 地址 100083 北京市海淀区清华东路35号 (72)发明人孙少妮 孙少龙 袁同琦 许凤 孙润仓 (74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事 务所(普通合伙) 11348 代理人王伟锋 刘铁生 (54) 发明名称 一种糠醛渣预处理高效糖。
2、化方法 (57) 摘要 本发明公开了一种糠醛渣预处理高效糖化方 法，先将糠醛渣在温和碱性氧基溶液中进行预处 理，然后将预处理后的糠醛渣固体进行酶解糖化。 本发明方法提高了酶解效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，先将糠醛渣在温和碱性氧基溶液中 进行预处理，然后将预处理后的糠醛渣固体进行酶解糖化。 2.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，所述温和碱性氧 基溶液中H 2 O 2。
3、 的质量百分浓度为0.2-2，NaOH的质量百分浓度为0.5-2，糠醛渣 与温和碱性氧基溶液的固液比为1：10-20（g/ml）。 3.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，其中预处理的温 度为7090，预处理时间为2.54小时。 4.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，所述的糠醛渣为 玉米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。 5.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，预处理后的糠醛 渣固体通过固液分离得到，并通过酸析回收得到滤液中溶解的木质素。 6.根据权利要求5所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，酸析时pH值为 1.5-2.。
4、0。 7.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，所述酶解为加入 纤维素酶7-35FPU/g底物，在pH值为4.6-5.0，温度为46-50C，酶解时间为24-72小时。 8.根据权利要求1所述的糠醛渣预处理高效糖化方法，其特征在于，所述酶解底物质 量百分浓度为2-8。 权 利 要 求 书CN 102816813 A 1/4页 3 一种糠醛渣预处理高效糖化方法 技术领域 0001 本发明涉及糠醛渣处理技术领域，具体地说是一种糠醛渣预处理高效糖化方法。 背景技术 0002 糠醛是一种重要的化工原料，以农副产品下脚料为原料制备的得到。在糠醛的生 产过程中，会产生大量的糠醛废渣。每。
5、生产一吨糠醛约产生十吨以上的废渣。我国是糠醛 的主要生产国，每年产生的糠醛废渣几千万吨。对糠醛废渣的处理成为企业不小的负担。 但糠醛渣中含有大量的纤维素，如对其进行酶解糖化处理使其糖化可以变废为宝，产生重 大的经济效益。但现有的对糠醛渣的处理得到的糖液浓度低，总糖浓度约8，且杂糖含量 多。并且由于木质素的存在影响了纤维素酶的效果，造成纤维素酶的用量增加。 0003 鉴于上述现有的糠醛渣处理方法中存在的问题，本发明人依靠多年的工作经验和 丰富的专业知识积极加以研究和创新，最终发明出一种糠醛渣预处理高效糖化方法，提高 了酶解效率。 发明内容 0004 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了。
6、一种糠醛渣预处理高效糖化 方法，提高了酶解效率。 0005 为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案： 0006 一种糠醛渣预处理高效糖化方法，先将糠醛渣在温和碱性氧基溶液中进行预处 理，然后将预处理后的糠醛渣固体进行酶解糖化。 0007 进一步，所述温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的质量百分浓度为0.2-2，NaOH的质 量百分浓度为0.5-2，糠醛渣与温和碱性氧基溶液的固液比为1：10-20（g/ml）。 0008 进一步，其中预处理的温度为7090，预处理时间为2.54小时。优选为 预处理的温度为80，预处理时间为3小时。 0009 进一步，所述的糠醛渣为玉米芯稀酸水解固液分离后。
7、的固体残渣。 0010 进一步，预处理后的糠醛渣固体通过固液分离得到，并通过酸析回收得到滤液中 溶解的木质素。 0011 进一步，酸析时pH值为1.5-2.0。 0012 进一步，所述酶解为加入纤维素酶7-35FPU/g底物，在pH值为4.6-5.0，温度为 46-50C，酶解时间为24-72小时。 0013 进一步，所述酶解底物质量百分浓度为2-8。 0014 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 0015 本发明的糠醛渣预处理高效糖化方法，先对糠醛渣用温和碱性氧基溶液处理，将 糠醛渣酶水解的主要抑制物木质素进行脱除，固液分离后可通过酸析回收分离木质素组 分，并将预处理后的糠醛渣固体进行酶。
8、解糖化，提高了酶解效率。本发明方法能够在温和条 件下高效去除糠醛渣中的木质素组分，并使预处理后糠醛渣中纤维素的比表面积增加，从 说 明 书CN 102816813 A 2/4页 4 而提高酶解效率。回收的木质素组分能够作为原料制备相应的高附加值产品。本发明能够 促进对糠醛渣的工业化回收和高值化利用，有利于环境保护和节约资源，为糠醛生产企业 带来经济效益。 附图说明 0016 图1为对糠醛渣原料的扫描电镜图； 0017 图2为对糠醛渣原料预处理后的扫描电镜图； 0018 图3为对糠醛渣原料预处理前后的红外光谱图； 0019 图4为实施例1中的糠醛渣原料预处理前后分别进行酶水解的转化率图。 具体实。
9、施方式 0020 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限 定。 0021 实施例一： 0022 糠醛渣为玉米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的浓 度为1，NaOH的浓度为1，固液比为1：20（g/ml）。在80下对糠醛渣预处理3小时。 通过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤液中 溶解的木质素。酸析时pH值为1.5。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进行酶解糖化， 其中酶解条件为纤维素酶浓度35FPU/g底物，底物浓度2，pH值为4.6，温度为50C，酶 解时间为24小时。原料的葡萄糖转化率为8。
10、4.8，预处理后样品的葡萄糖转化率为98。 0023 实施例二： 0024 糠醛渣为玉米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的 浓度为1，NaOH的浓度为1，固液比为1：20（g/ml）。在90下对糠醛渣预处理2.5小 时。通过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤 液中溶解的木质素。酸析时pH值为1.5-2.0。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进 行酶解糖化，其中酶解条件为纤维素酶浓度7FPU/g底物，底物浓度2，pH值为5，温度为 46 C，酶解时间为48小时。原料的葡萄糖转化率为13.6，预处理后样品的葡萄糖转化 率为54.。
11、8。 0025 实施例三： 0026 糠醛渣为玉米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的浓 度为1，NaOH的浓度为1，固液比为1：20（g/ml）。在75下对糠醛渣预处理4小时。通 过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤液中溶 解的木质素。酸析时pH值为2.0。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进行酶解糖化，其 中酶解条件为纤维素酶浓度14FPU/g底物，底物浓度2，pH值为4.8，温度为50C，酶解 时间为72小时。原料的葡萄糖转化率为28.1，预处理后样品的葡萄糖转化率为77.7。 0027 实施例四： 0028 糠醛渣为玉。
12、米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的浓 度为1，NaOH的浓度为1，固液比为1：20（g/ml）。在70下对糠醛渣预处理3小时。 通过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤液中 说 明 书CN 102816813 A 3/4页 5 溶解的木质素。酸析时pH值为1.5-2.0。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进行酶 解糖化，其中酶解条件为纤维素酶浓度35FPU/g底物，底物浓度8，pH值为4.6，温度为 50 C，酶解时间为72小时。原料的葡萄糖转化率为18.2，预处理后样品的葡萄糖转化 率为39.5。 0029 实施例五： 0。
13、030 糠醛渣为玉米芯稀酸水解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的浓 度为0.2，NaOH的浓度为0.5，固液比为1：10（g/ml）。在85下对糠醛渣预处理3小 时。通过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤 液中溶解的木质素。酸析时pH值为1.5-2.0。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进行 酶解糖化，其中酶解条件为纤维素酶浓度35FPU/g底物，底物浓度2，pH值为4.6，温度为 50 C，酶解时间为72小时。原料的葡萄糖转化率为58.2，预处理后样品的葡萄糖转化 率为79.5。 0031 实施例六： 0032 糠醛渣为玉米芯稀酸水。
14、解固液分离后的固体残渣。温和碱性氧基溶液中H 2 O 2 的浓 度为2，NaOH的浓度为2，固液比为1：20（g/ml）。在80下对糠醛渣预处理3小时。 通过固液分离得到预处理后的糠醛渣固体和含有木质素的滤液，通过酸析回收得到滤液中 溶解的木质素。酸析时pH值为1.5-2.0。对固液分离得到预处理后的糠醛渣固体进行酶 解糖化，其中酶解条件为纤维素酶浓度35FPU/g底物，底物浓度8，pH值为4.6，温度为 50 C，酶解时间为72小时。原料的葡萄糖转化率为38.7，预处理后样品的葡萄糖转化 率为67.6。 0033 图1为对糠醛渣原料的扫描电镜图；图2为实施例1中对糠醛渣原料预处理后的 扫描电。
15、镜图。通过图1和图2对比可以看出，预处理后糠醛渣中纤维素的比表面积增加，从 而提高酶解效率。 0034 图3为对糠醛渣原料预处理前后的红外光谱图，其中FR为预处理前的糠醛渣，R为 预处理后的糠醛渣。从图中可以看出糠醛渣中大部分木质素已经被去除（实施例1）。 0035 表1为糠醛渣预处理前后的组分质量百分含量（）的分析（实施例1）。 0036 表1 0037 成分() 预处理前 预处理后 葡萄糖 47.32 64.71 木糖 0.72 0.15 酸不溶木质素 41.07 7.30 酸溶木质素 0.89 0.44 0038 从表1可以看出，预处理后木质素的含量大大降低。从而降低了木质素对酶解糖 化。
16、的影响。有利于提高酶解糖化的效率。 0039 图4为实施例1中的糠醛渣原料预处理前后分别进行酶水解的转化率图。带有三 说 明 书CN 102816813 A 4/4页 6 角的曲线为糠醛渣未进行预处理前直接酶水解的转化曲线；带矩形的曲线为实施例1中预 处理后的糠醛渣酶水解的转化率曲线。从图中可以看出，实施例1的转换率为98，未预处 理的糠醛渣的转化率为84.8。可见经过本发明的预处理后，提高了酶水解的转化率。 0040 下表2为发明的本实施例中所用的糠醛渣原料在未经温和碱性氧基溶液预处理 分别在实施例1-6的条件下直接进行酶水解的转化率和糠醛渣原料分别按实施例1-6的条 件进行预处理和酶水解的。
17、转化率。 0041 表2 0042 0043 从上表2中可以看出，在同等条件下进行酶水解糖化，糠醛渣原料经过预处理比 未经预处理的转化率大大提高。 0044 本发明中上述实施例中的温度及时间等参数均为较优的选择，经实验证明在超出 上述实施例范围外也能实现本发明的目的，因不能穷尽所有的数值，在此不再赘述。 0045 以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围 由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各 种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。 说 明 书CN 102816813 A 1/2页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102816813 A 2/2页 8 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102816813 A 。