一种木质纤维素生物质的综合利用方法

摘要

一种木质纤维素生物质的综合利用方法，包括以下步骤：(a)碱解处理：(i)用碱溶液处理所述木质纤维素生物质，使其中的木质素溶解于碱溶液；(ii)然后进行过滤、洗涤得到碱解残渣和液体；(iii)将所得液体经过膜设备分离、浓缩得到碱木质素溶液；(b)酸水解：对所述碱解残渣进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣；(c)纤维素酶解：使用青霉菌(PenicilliumdecumbensPD-G3-08)生产的纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解，然后发酵生产乙醇。上述方法实现了对木质纤维素生物质资源利用的最大化。

主权项

一种木质纤维素生物质的综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：（a）碱解处理（ⅰ）使用碱溶液处理所述木质纤维素生物质使其中的木质素溶解于碱溶液，所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水；（ⅱ）然后进行过滤、洗涤得到碱解残渣和液体；（ⅲ）将所得液体经过膜设备分离、浓缩得到碱木质素溶液；（b）酸水解对所述碱解残渣进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣，所述酸水解中采用的酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种或几种；（c）纤维素酶解使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解，得到主要成分为葡萄糖的溶液，所述纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为Penicillium decumbens PD‑G3‑08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是 CCTCCM2011195，其中，所述纤维素酶的制备方法为：（1） 菌种增殖培养将命名编号为 Penicillium decumbens PD‑G3‑08 青霉菌种子液以体积百分数5%的接种量接入到经过 121℃灭菌 30min 的含有种子培养基的发酵罐中进行活化，保持罐压 0.02‑0.05MPa、通气量 0.5vvm、搅拌转速 100‑150rpm、30℃培养 30‑60 小时，得到活化后的种子液；所述种子培养基中的组分及用量为：所述步骤（b）中的酸水解残渣 10‑30g/L、麸皮 20‑50g/L、蛋白胨 1‑4g/L、硫酸铵 2‑4g/L、其余为水；（2）制备纤维素酶将步骤（1）获得种子液以体积百分数10%的接种量接入已经灭菌的装有 3L发酵培养基的发酵罐中，发酵过程中添加消泡剂控制发泡，保持罐压0.02‑0.05MPa、通气量 0.5‑0.6vvm、搅拌转速 100‑150rpm、30℃培养 80‑136小时，得到发酵液；所述发酵培养基中各组分用量分别为：酸水解残渣 30‑50g/L、麸皮20‑50g/L、微晶纤维素或羧甲基纤维素 4‑8g/L、硫酸铵 2‑5g/L、磷酸二氢钾2‑4g/L、硫酸镁 0.4‑0.6g/L、其余为水，培养基初始 pH 为 5.0‑6.0；得到的发酵液 8000rpm 离心取得上清液，即得含有所述纤维素酶的粗酶液。