一种利用木质纤维原料制备糖醇的方法

摘要

一种高效利用木质纤维原料制备高附加值糖醇的方法属于生物化工领域。本发明对木质纤维原料预处理之后，利用蒸汽爆破技术定向分解其中的半纤维素组分，固液分离得到富含木糖的溶液；剩余固渣经过化学处理之后，再利用蒸汽爆破技术分解其中的纤维素组分，固液分离得到富含葡萄糖的溶液。上述两种含糖溶液分别经过除杂浓缩、微生物发酵、发酵液分离纯化、浓缩结晶得到木糖醇产品和赤藓糖醇产品。本发明充分利用木质纤维原料中可降解成糖的组分，开发出利用蒸汽爆破结合生物转化技术将可再生的木质纤维资源转化成高附加值糖醇的新工艺。

主权项

一种利用木质纤维原料制备糖醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将木质纤维原料粉碎至能过10‑20目筛，用质量分数为0.2%‑2%的有机酸常温浸泡1‑6h；所述有机酸用甲酸、乙酸、草酸、乙二酸中的一种或者几种混合；（2）将预处理后的木质纤维原料板框过滤至含水量为干重的1‑4倍，然后放入汽爆机的爆腔中，在0.5‑2.5MPa蒸汽压力下维压2‑10min后，再通过控制系统自动开启爆破阀快速喷放物料至旋风分离器中；将物料取出，在30‑60℃下水提1‑3次后，板框过滤得到富含木糖的水提液A；（3）将步骤（2）中的滤渣收集，用质量分数为0.5%‑5%的无机酸在40‑80℃下浸泡5‑10h；板框过滤至滤渣含水量为干重的1‑4倍，然后放入汽爆机的爆腔中，在1.5‑3MPa蒸汽压力下维压5‑20min后，再通过控制系统自动开启爆破阀快速喷放物料至旋风分离器中；将物料取出，在30‑60℃下水提1‑3次后，板框过滤得到富含葡萄糖的水提液B；所述无机酸是硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种混合；（4）将（2）得到的水提液A经过氨水中和、活性炭脱色、减压浓缩、微生物发酵后得到木糖醇发酵液；具体如下：向水提液中加入氨水中和至pH=5‑6；加入糖类专用活性炭，在40‑60℃下搅拌10‑60min；板框过滤，将滤液用泵打入真空浓缩罐中浓缩5‑10倍；（5）将（3）得到的水提液B经过氢氧化钙中和、活性炭脱色、减压浓缩、微生物发酵后得到赤藓糖醇发酵液；具体如下：将水提液加热到60‑80℃后，加入氢氧化钙中和到pH=4‑6；趁热板框过滤，除去硫酸钙沉淀；液体部分再加入糖类专用活性炭，在40‑60℃下搅拌10‑60min；板框过滤，将滤液用泵打入真空浓缩罐中浓缩10‑15倍；（6）将（4）得到的木糖醇发酵液经过菌体分离，串联树脂除杂、减压浓缩、结晶干燥后得到木糖醇晶体；（7）将（5）得到的赤藓糖醇发酵液经过菌体分离、膜分离除杂、减压浓缩、结晶干燥后得到赤藓糖醇晶体。