[发明专利]一种纯化阔叶木制浆预水解液中糖分的方法

说明书

本发明属于生物技术领域，涉及一种纯化阔叶木制浆预水解液中糖分的方法，具体步骤为：利用锰过氧化物酶处理阔叶木制浆预水解液，进而采用活性炭等吸附材料处理预水解液，分离得到纯化后的预水解液。本发明的方法有效降低了预水解液中糖分的损失，提高了水解液中木质素的去除率，实现了预水解中糖分的纯化，有利于糖分进一步的高效分离与高值化利用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种纯化阔叶木制浆预水解液中糖分的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

预水解是生物质分级利用过程中的重要预处理手段，在溶解浆生产过程中，利用水热法预处理制浆原料将半纤维素和木质素溶出到水解液中，从而提升后续制浆效率。水解液中的主要成分为半纤维素、木质素、少量的葡萄糖，以及乙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛等降解副产物。对水解液中的组分进行分离并转化为相应产品，可以提升水解液的附加值，实现生物质资源的高值化利用。阔叶木制浆预水解液中半纤维素的主要组分为木聚糖和木糖，可以用于制备低聚木糖、木糖醇等具有高附加值的产品，在此过程中需用到木聚糖酶和酵母菌等，然而木质素等杂质对酶和微生物的活性具有较强的抑制作用，降低糖分的利用效率。为提高水解液中半纤维素的利用效率，需去除水解液中的木质素。

目前，常用的木质素分离方法有物理法、化学法和生物法等。由于单一手段对木质素的脱除效果有限，一般采用多种手段相结合的方式实现对木质素与糖分的分离。物理法主要使用活性炭、沸石、大孔树脂等吸附去除木质素，是常用的纯化手段；化学法主要采用阳离子絮凝剂，如聚丙烯酰胺、氢氧化钙、氧化钙等药品与水解液中木质素形成絮凝进而去除。然而采用物理法、化学法去除木质素过程中，糖分损失较为严重。生物法主要采用生物酶(如漆酶、辣根过氧化物酶等)处理水解液，聚合其中的木质素，使其易于通过物理、化学法等方式去除，因其具有条件温和、糖损失小、使用化学药剂少、环保绿色等优点成为研究热点。

专利CN201510278306.8公开了木质素降解液及制备方法以及用其降解木质素的方法，解决现有采用漆酶等单一木质素酶难以实现木质素高效生物降解的问题。所述木质素降解液由漆酶和锰过氧化物酶，与单一木质素酶降解反应体系相比，木质素高分子的降解率可达到30～50％，显著提高降解转化效率，可用于木质纤维素生物炼制、生物制浆或环境处理等领域。但对于锰过氧化物酶对木质素的聚合作用及应用未见报道。

发明内容

针对现有制浆预水解液纯化技术中木质素去除率低、糖分损失率高的问题，本发明提供一种纯化阔叶木制浆预水解液中糖分的方法。

本发明所涉及制浆预水解液是指对制浆纤维原料采取水热法预处理得到的预水解液。所述的制浆纤维原料可以为速生杨木、速生桉木、相思木等阔叶木原料。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种纯化阔叶木制浆预水解液中糖分的方法，包括：

采用锰过氧化物酶处理预水解液，得到酶预处理的水解液；

采用吸附材料对所述酶预处理的水解液进行处理，固液分离，即得。

本发明利用生物酶作为处理手段，开发了一种高效、绿色环保、操作简单的处理方法，对于水解液中糖分的高值化利用具有重要意义。

本发明的第二个方面，提供了上述的方法制备的木糖和木聚糖纯化液。

本发明的第三个方面，提供了上述的木糖和木聚糖纯化液在制备医疗保健类药物或者食品添加剂中的应用。

本发明的有益效果在于：