【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酶催化技术，具体地，涉及一种葡萄糖酸的制备方法。
技术介绍
1、葡萄糖酸是一种重要的平台化合物，具有广泛的应用范围。葡萄糖酸可作为水泥的减水剂和分散剂，也可用于食品配方中作为酸味剂，或者用来配制家用或工厂用清洗剂、织物加工和金属加工的助剂、皮革矾鞣剂、金属除锈剂、建筑工业上混凝土的塑化剂、生物降解的螯合剂及二次采油的防沉淀剂等。
2、葡萄糖酸的制备方法包括发酵法、电化学催化法和化学氧化法等。其中，生物发酵法由于其绿色、安全、高效等特点，成为目前主流的葡萄糖酸合成方法；但是生物发酵法的发酵过程必须严格控制无菌，发酵周期较长，且生产的葡萄糖酸过程中因存在菌体等杂质，影响葡萄糖酸的产品纯度。相比于发酵法，酶法制备葡萄糖酸的过程具有无需严格控制无菌、工艺简单、底物浓度高且纯度好、便于精制等优势。但是，无论是发酵法还是酶法，其制备葡萄糖酸的原料主要是淀粉基葡萄糖，原料价格相对昂贵，导致成本过高。以木质纤维替代淀粉制备葡萄糖，可降低原料成本。
3、目前从木质纤维制备葡萄糖酸，一般先通过纤维素酶将木质纤维水解成葡萄糖，再通过葡萄糖氧化酶将葡萄糖转化为葡萄糖酸。然而，由于木质纤维的天然抗生物降解屏障，导致葡萄糖转化效率较低。此外，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化过程中会产生大量过氧化氢，具有强氧化性，会导致酶的失活。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种葡萄糖酸的制备方法，以木质纤维为原料，采用复合酶协同催化，有效提高葡萄糖酸的转
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种葡萄糖酸的制备方法，包括以下步骤：将木质纤维素原料与复合酶混合进行酶解反应，其中，所述复合酶含有纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶和葡萄糖氧化酶。
3、优选地，以干重为1g的所述木质纤维素原料为基准，所述纤维素酶的用量为5-20mg，所述裂解性多糖单加氧酶的用量为0.5-10mg，所述葡萄糖氧化酶的用量为0.01-0.1mg。
4、优选地，所述纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶与葡萄糖氧化酶的重量比为200-500:50-100:1。
5、优选地，所述酶解反应的条件至少包括：温度为30-45℃，搅拌速率为180-220rpm，时间为60-80h。
6、优选地，所述木质纤维素原料选自玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、玉米芯、大豆秸秆、小麦秸秆和甘蔗渣中的至少一种。
7、优选地，所述木质纤维素原料的粒径小于或等于0.18mm。
8、优选地，所述木质纤维素原料以缓冲料液的形式与所述复合酶混合，所述缓冲料液通过所述木质纤维素原料与ph为5-6的缓冲液混合获得。
9、优选地，所述缓冲料液中固体含量为5-10wt％。
10、优选地，所述木质纤维素原料在与所述复合酶混合前进行预处理，所述预处理的过程包括：在反应溶剂中，将所述木质纤维素原料与预处理剂混合进行预反应，其中所述预处理剂为强碱或者强酸。
11、优选地，所述反应溶剂、所述预处理剂与所述木质纤维素原料的重量比为100：0.2-1.2：8-12。
12、优选地，所述预反应的条件至少包括：温度为110-130℃，时间为25-35min。
13、优选地，所述纤维素酶通过产纤维素酶菌株进行发酵培养获得。
14、优选地，所述产纤维素酶菌株为里氏木霉(trichoderma reesei)和/或嗜热毁丝霉(myceliophthora thermophila)。
15、优选地，所述发酵培养的条件至少包括：接种量为2-5体积％，温度为25-50℃，时间为3-7天。
16、优选地，所述发酵培养的培养基含有：kh2po4 1-3g/l，(nh4)2so4 1-2g/l，mgso40.1-0.5g/l，feso4 0.002-0.008g/l，mnso4 0.05-0.1g/l，znso40.001-0.002g/l，cocl20.001-0.003g/l，cacl2 0.2-0.4g/l，蛋白胨0.5-1.5g/l，水稻秸秆8-12g/l。
17、优选地，所述裂解性多糖单加氧酶的氨基酸序列如seq id no：1所示。
18、优选地，所述裂解性多糖单加氧酶的核苷酸序列如seq id no：2所示。
19、通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
20、本专利技术提供的葡萄糖酸的制备方法，以廉价易得的农业废弃木质纤维素为原料，通过裂解性多糖单加氧酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶的多酶协同催化作用，直接制得葡萄糖酸；本专利技术提供的三种复合酶之间的协同作用，有效促进木质纤维素转化生成葡萄糖酸的转化率，提高葡萄糖酸的生产效率，且该方法工艺流程简单、工艺成本低。
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1.一种葡萄糖酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将木质纤维素原料与复合酶混合进行酶解反应，其中，所述复合酶含有纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶和葡萄糖氧化酶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以干重为1g的所述木质纤维素原料为基准，所述纤维素酶的用量为5-20mg，所述裂解性多糖单加氧酶的用量为0.5-10mg，所述葡萄糖氧化酶的用量为0.01-0.1mg。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶与葡萄糖氧化酶的重量比为200-500:50-100:1。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述酶解反应的条件至少包括：温度为30-45℃，搅拌速率为180-220rpm，时间为60-80h。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述木质纤维素原料选自玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、玉米芯、大豆秸秆、小麦秸秆和甘蔗渣中的至少一种；
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述木质纤维素原料以缓冲料液的形式与所述复合酶混合，所
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述木质纤维素原料在与所述复合酶混合前进行预处理，所述预处理的过程包括：在反应溶剂中，将所述木质纤维素原料与预处理剂混合进行预反应，其中所述预处理剂为强碱或者强酸；
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶通过产纤维素酶菌株进行发酵培养获得；
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发酵培养的条件至少包括：接种量为2-5体积％，温度为25-50℃，时间为3-7天；
10.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述裂解性多糖单加氧酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示；
...【技术特征摘要】
1.一种葡萄糖酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将木质纤维素原料与复合酶混合进行酶解反应，其中，所述复合酶含有纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶和葡萄糖氧化酶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以干重为1g的所述木质纤维素原料为基准，所述纤维素酶的用量为5-20mg，所述裂解性多糖单加氧酶的用量为0.5-10mg，所述葡萄糖氧化酶的用量为0.01-0.1mg。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶、裂解性多糖单加氧酶与葡萄糖氧化酶的重量比为200-500:50-100:1。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述酶解反应的条件至少包括：温度为30-45℃，搅拌速率为180-220rpm，时间为60-80h。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述木质纤维素原料选自玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、玉米芯、大豆秸秆...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祝，高彬袁，申丽，赵红波，邱冠周，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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