[发明专利]一种高固含量的蔗渣酶解制备葡萄糖的方法

说明书

本发明公开了一种高固含量的蔗渣酶解制备葡萄糖的方法，包括以下操作：首先将CuCl₂耦合乙醇预处理样与缓冲溶液混合，然后添加添加剂和纤维素酶进行酶解，接下来分批补充蔗渣混合料和纤维素酶，补料完成后，CuCl₂耦合乙醇预处理蔗渣的绝干质量与缓冲溶液的体积比为（25～35）：100。该方法有效减弱木素对纤维素酶的无效吸附或其产生的空间位阻，同时降低纤维素酶用量，缩短达到酶解终点的时间，提升高固酶解的效率，在生物资源化利用领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物质转化与利用技术领域，更具体地，涉及一种高固含量的蔗渣酶解制备葡萄糖的方法。

背景技术

随着能源的短缺和环境等问题的不断突出，生物质作为可以转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。蔗渣作为制糖工业的副产物，资源丰富，是生产生物能源和生物质化学品的重要原料，生物转化蔗渣制备生物能源与化学品具有较大潜力。但由于蔗渣原料中的纤维素与半纤维素和木素紧密连接在一起，结构稳定，不易被纤维素酶破坏，因此在进行生物质资源转化时需要对其进行预处理。

发明人在CN113914125A中公开了一种从甘蔗渣分离纤维素并酶解的方法，分离纤维素的操作包括将甘蔗渣、乙醇水溶液和CuCl₂混合均匀，130～180℃保温处理，分离得到预处理液和纤维素。

经以上方法的预处理后，虽然木素和半纤维素被大量脱除，但是残留的木素仍对后续酶解中的纤维素酶产生不利影响，需要采用合适的方法来减弱木素对纤维素酶的无效吸附或其产生的空间位阻。同时，为了提升后续发酵产乙醇的浓度，需要在纤维素酶解过程中获得更多的可发酵糖，即需要对更高的固体含量的蔗渣原料进行酶解。通常高固酶解在酶用量较高的情况才能取得较好的酶解效果，酶用量较高即增加了高固酶解的成本。针对以上问题，需要对现有的技术进行进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种高固含量的蔗渣酶解制备葡萄糖的方法。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种高固含量的蔗渣酶解制备葡萄糖的方法，包括以下步骤：

1)预处理：将CuCl₂耦合乙醇预处理样与缓冲溶液混合，得到预处理蔗渣-缓冲溶液混合料；

2)酶解处理：向步骤1得到的预处理蔗渣-缓冲溶液混合料中添加添加剂和纤维素酶，进行酶解；

3)补料处理：酶解开始后，分批补充按照步骤1和步骤2的方法制备的蔗渣混合料，补料完成后，CuCl₂耦合乙醇预处理蔗渣的绝干质量与缓冲溶液的体积比为（25～35）：100。

在一些实例中，所述的酶解过程的总时间为0～144h。

在一些实例中，所述的步骤1中的缓冲液为乙酸-乙酸钠缓冲液或者柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。

在一些实例中，所述的缓冲液的摩尔浓度为0.03～0.08mol/L。

在一些实例中，所述的步骤2中的添加剂的组成为吐温、茶皂素、BSA、木聚糖酶。

在一些实例中，所述的添加剂的各组成的质量份数比为：吐温 20～40份，茶皂素30～50份，BSA 50～70份，木聚糖酶1.0～1.4份。

在一些实例中，所述的步骤2中的纤维素酶的用量为5～15FPU/g预处理蔗渣的绝干质量。

在一些实例中，所述的步骤2中的酶解的温度为45～55℃。

在一些实例中，所述的步骤2中的酶解的转速为100～200转/分。

在一些实例中，所述的步骤3中的补料时间的间隔为4～8h。