一种甜高粱茎秆及其汁液的综合利用方法

摘要

本发明公开了一种甜高粱茎秆及其汁液的综合利用方法，步骤如下：甜高粱秸秆榨汁后进行汁液、茎秆渣分离，甜高粱秸秆渣进行汽爆，得到汽爆秸秆和汽爆秸秆洗出液；汽爆秸秆酶解后与甜高粱汁液混合，控制糖含量在6%-7%，添加氮源，进行丙酮丁醇发酵，生产丙酮、丁醇和乙醇；发酵残渣接种菌种，生产饲料蛋白；汽爆秸秆洗出液经脱色、脱毒、酶解，提取低聚木糖。本发明使甜高粱中的糖类和纤维素、半纤维素得到了分级利用，可以生产低聚木糖，经过生物转化可以生产丙酮、丁醇、乙醇、饲料蛋白等发酵产品。本发明实现了甜高粱秸秆资源的综合利用，生产过程无废料和污染物排放，达到了清洁生产，具有良好的社会效益和经济效益。

主权项

一种甜高粱茎秆及其汁液的综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）、使用榨汁设备将甜高粱秸秆榨汁后将汁液、渣分离，将甜高粱秸秆渣在0.5‑3MPa的压力下，进行汽爆处理5‑20min，得到汽爆秸秆和汽爆秸秆液；（2）、将步骤1得到的汽爆秸秆用水洗，水洗条件是：加水量为1‑4倍汽爆秸秆量，温度55‑60℃，时间20‑40min，洗出液并入汽爆秸秆液，再将汽爆秸秆液经过80目板框过滤，滤渣并入汽爆秸秆；（3）、将汽爆后的秸秆进行酶解，酶解条件为：加入纤维素酶，纤维素酶用量为5‑10FIU/g秸秆，控制pH4.8，温度45‑55℃，酶解时间20‑60h，得到的酶解液与甜高粱汁液混合，将糖含量控制在6%‑7%，再用NaOH调至pH6.5‑7；再在混合液中添加氮源，氮源的添加比例为:糖含量与蛋白含量之比是15:1‑25:1，在121℃下灭菌15‑30 min，制得发酵培养基；将菌种接入5‑8%的发酵培养基中，厌氧发酵12‑24h后制得丙酮丁醇种子液；将按照5‑10%的接种量将丙酮丁醇种子液接入发酵培养基，在37‑38℃下厌氧发酵70‑75h，生产丙酮丁醇，丙酮丁醇发酵结束后进行固液分离，分别获得发酵液和发酵残渣；用气相色谱测定发酵液中的溶剂含量，发酵液蒸馏获得丁醇、丙酮、乙醇；（4）、向步骤（3）所得到的丙酮丁醇发酵残渣接种饲料菌种，发酵生产饲料蛋白，发酵条件为：温度28‑30℃，搅拌转速90‑95r/min，通气量1：1.5（v/v），发酵48‑72h，发酵结束时菌体量为8‑10g/L，粗蛋白≥42%；（5）、将汽爆秸秆液在0.05‑0.2Mpa，温度40‑90℃下减压蒸馏，蒸馏液经过树脂和活性炭脱色，调pH5‑6，按照每克木聚糖加入30‑90UI单位活性木聚糖酶的比例加入木聚糖酶，于45‑60℃酶解3‑8h，升温至100℃维持5‑20min，得到低聚木糖母液；再经真空浓缩操作得到低聚木糖。