System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法技术_技高网

一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法技术

技术编号:43495962 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-29 17:03
本发明专利技术公开了一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法。本发明专利技术通过在预处理阶段和酶解阶段都添加表面活性剂,可以在固液比为10~15%的条件下提升木质纤维素的酶解效率,同时产生高浓度的葡萄糖和木糖,起到协同增效的作用。该方法降低了高固条件下木质纤维素对纤维素酶的无效吸附,减少了传质过程和有效混匀的难度,在木质纤维素的高值化利用方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质转化与利用,具体地,涉及一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法


技术介绍

1、酶解是木质纤维素生物质转化为乙醇和其他增值产品的一个关键步骤,尽管许多预处理技术能够打破木质纤维素的物理屏障作用提高酶解效率,但预处理后样品中木质素仍有部分残留,会通过无效吸附使纤维素酶失活或通过空间位阻降低酶对纤维素的可及性。研究发现,在酶解过程中添加表面活性剂能够显著提高木质纤维素酶解的转化率,降低木质素对酶的无效吸附,从而降低纤维素酶的用量。

2、提升固体含量也是一个提升木质纤维素生物质转化的方法。然而,酶解反应需要水分子的参与,过高的固体含量会吸收游离状态的水分子,水分子多以结合形式存在,游离水的减少会增加反应过程原料混匀所需的能量,限制了纤维素酶与底物的吸附作用,加大了传质过程与有效混匀的难度。因此,寻找一种能够在高固情况下提升酶解效率的方法至关重要。


技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的上述缺陷与不足,本专利技术提供一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法。

2、本专利技术的第一个目的是提供一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法。

3、因此,本专利技术要求保护以下内容:

4、一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法,包括以下步骤:

5、s1.向木质纤维素原料中加入乙醇水溶液、peg8000和naoh进行预处理,得到预处理木质纤维素;

6、s2.向步骤s1中的预处理木质纤维素中添加缓冲溶液、吐温80和纤维素酶,充分混合后进行酶解;

7、所述高固含量木质纤维素为所述预处理木质纤维素的绝干质量与纤维素酶和缓冲溶液的总体积的比例为(1~1.6)g:10ml。

8、优选地,步骤s1中,所述木质纤维素原料的绝干质量与乙醇、peg8000和naoh的比例为1g:(5.8~6.2)ml:(43~47)mg:(0.4~0.8)g。

9、更优选地,所述木质纤维素原料的绝干质量与乙醇、peg8000和naoh的比例为1g:6ml:45mg:0.6g。

10、优选地,步骤s1中,所述预处理的温度为155~165℃。

11、更优选地,所述预处理的温度为160℃。

12、优选地,步骤s1中,所述预处理的时间为8~12min。

13、更优选地,所述预处理的时间为10min。

14、优选地,步骤s2中,所述预处理木质纤维素的绝干质量和吐温80的比例为1g:(43~47)mg。

15、更优选地,所述预处理木质纤维素的绝干质量和吐温80的比例为1g:45mg。

16、优选地,步骤s2中,所述预处理木质纤维素绝干质量和纤维素酶的比例为1g:(8~12)fpu。

17、更优选地,所述预处理木质纤维素绝干质量和纤维素酶的比例为1g:10fpu。

18、更优选地,所述纤维素酶为赛力二代酶。

19、优选地,步骤s2中,所述缓冲溶液为乙酸-乙酸钠缓冲溶液。

20、优选地,步骤s2中,所述酶解的温度为45~55℃。

21、更优选地,所述酶解的温度为50℃。

22、优选地,所述高固含量木质纤维素为所述预处理木质纤维素的绝干质量与纤维素酶和缓冲溶液的总体积的比例为1g:10ml,所述酶解的时间为12~96h。

23、更优选地,所述酶解的时间为96h。

24、优选地,所述高固含量木质纤维素为所述预处理木质纤维素的绝干质量与纤维素酶和缓冲溶液的总体积的比例为1.6g:10ml,所述酶解的时间为48~144h。

25、更优选地,所述酶解的时间为96~120h。

26、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

27、本专利技术公开了一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法。本专利技术通过在预处理阶段和酶解阶段都添加表面活性剂,可以在固液比为10~15%的条件下提升木质纤维素的酶解效率,同时产生高浓度的葡萄糖和木糖,起到协同增效的作用。该方法降低了高固条件下木质纤维素对纤维素酶的无效吸附,减少了传质过程和有效混匀的难度,在木质纤维素的高值化利用方面具有广阔的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述木质纤维素原料的绝干质量与乙醇、PEG8000和NaOH的比例为1g:(5.8~6.2)mL:(43~47)mg:(0.4~0.8)g。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述预处理的温度为155~165℃。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述预处理的时间为8~12min。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,所述预处理木质纤维素的绝干质量和吐温80的比例为1g:(43~47)mg。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,所述预处理木质纤维素绝干质量和纤维素酶的比例为1g:(8~12)FPU。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,所述缓冲溶液为乙酸-乙酸钠缓冲溶液。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,所述酶解的温度为45~55℃。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高固含量木质纤维素为所述预处理木质纤维素的绝干质量与纤维素酶和缓冲溶液的总体积的比例为1g:10mL,所述酶解的时间为12~96h。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高固含量木质纤维素为所述预处理木质纤维素的绝干质量与纤维素酶和缓冲溶液的总体积的比例为1.6g:10mL,所述酶解的时间为48~144h。

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【技术特征摘要】

1.一种提高高固含量木质纤维素酶解效率的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,所述木质纤维素原料的绝干质量与乙醇、peg8000和naoh的比例为1g:(5.8~6.2)ml:(43~47)mg:(0.4~0.8)g。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,所述预处理的温度为155~165℃。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,所述预处理的时间为8~12min。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s2中,所述预处理木质纤维素的绝干质量和吐温80的比例为1g:(43~47)mg。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张红丹颜蕾谢君
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

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