[发明专利]一种农作物秸秆生物酶解产单糖能力的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源中生物质能的评价方法，特别提供了一种农作物秸秆生物酶解产单糖能力的评价方法。 

背景技术

随着人类社会的快速发展，人类对于能源的需求日益增加。目前，我们所使用的化石原料（煤炭、石油、天然气）是地球系统中植物通过吸收空气中的CO₂后，其遗骸经过上亿年的沉降积累而形成的。人类对石油、煤炭、天然气等资源的开发利用，一方面使得该部分资源的总量骤减，能源危机日益严重；另一方面地球的整体碳循环系统发生巨大的改变，经过固定化的地下碳被排放于大气之中，破坏了整个生态系统，并伴有一系列严重的环境后果。 

全球每年形成植物类生物质约8666亿吨，具有巨大的转化利用潜力，对这些生物质的能源化利用不但可增加能源的使用量，其利用后所释放的CO₂也不会增加整体生态循环中的碳质，因此生物质的利用是既经济又对环境友好的新型能源发展方向。 

我国是生物质资源大国，仅农作物秸秆每年理论资源量约为8.2亿吨。其转化利用也是目前的研究重点。在当前农作物秸秆转化利用的研究中，对环境友好的生物酶转化方法是发展生物质能源的热点研究方向。秸秆中的木质纤维素结构由纤维素、半纤维素和木质素组成，纤维素由葡萄糖残基通过β-1,4糖苷键相连接而形成，半纤维素是由五碳糖和六碳糖通过多种化学键连接而成的杂多糖，木质素由苯环单元组成的高分子芳香族化合物。由于不同种类的秸秆中这三种成分的含量差别较大，而且纤维素的结晶程度也不尽相同，其通过生物酶转化成单糖而实现进一步应用的利用潜力也各不相同，找到一种适合的评价方法具有一定的实践指导意义。 

发明内容

本发明特别提供一种农作物秸秆生物酶解产单糖能力的评价方法，该方法可以简便快速地分析农作物秸秆通过生物酶解转化成单糖的能力，在生物质的生物转化工艺中起到评价与指导作用，并且成本低，具有重大的经济价值和社会价值。 

本发明所述农作物秸秆生物酶解产单糖能力的评价方法，包括以下步骤： 

1）将农作物秸秆Mg粗粉碎后进行清洗，除去秸秆中所含有的灰分等纤维杂质，然后将清洗后的秸秆放入烘箱，在105℃～120℃的温度下燥2.0～2.5小时，取出、20min后称量其重量为m1；再次放入烘箱，在105℃～120℃的温度下燥2.0～2.5小时，取出、20min后称量其重量为m2；所述m1与m2之差不大于0.1%； 

2）将干燥后的农作物秸秆样品经粉碎机粉碎，用80目分子筛进行筛选；

3）农作物秸秆经步骤2）进行筛选后，采用范式测定纤维素含量法，测出秸秆样品中纤维素的含量为A，半纤维素的含量为B，木质素的含量为C；所述范式测定纤维素含量法的具体步骤如下： 

（1）中性洗涤纤维测定：准确称取1g样品，用40目筛进行筛选，然后置于粗纤维测定仪的玻璃坩埚中，向消煮管中加入100ml中性洗涤剂和数滴十氢萘及0.5g无水亚硫酸钠，并使消煮管中的中性洗涤剂保持微沸60min；煮沸完毕后，抽滤，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，至滤液呈中性为止；用20 ml丙酮冲洗二次，抽滤；将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重W1；

（2）酸性洗涤纤维测定：准确称取1g样品，用40目筛进行筛选，然后置于粗纤维测定仪玻璃坩埚中，向消煮管中加入100 ml酸性洗涤剂和数滴十氢萘，并使消煮管中酸性洗涤剂保持微沸60min；煮沸完毕后，抽滤，并用沸水反复冲洗玻璃坩埚及残渣，至滤液呈中性为止；用少量丙酮冲洗残渣至抽下的丙酮液呈无色为止，并抽净丙酮；将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重G1；

（3）酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定：将酸性洗涤纤维加入72%硫酸，在20℃消化3h后过滤，并冲洗至中性；消化过程中溶解部分是纤维素，不溶解的残渣是酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA），将残渣烘干（将残渣置于105℃烘箱中烘2h），直称至恒重W3；然后灼烧灰化（置于500℃马弗炉中1h），直称至恒重W4；然后即可得出酸性洗涤木质素和酸不溶灰分的含量。

（4）计算纤维含量： 

中性洗涤纤维（NDF）含量的计算：NDF（%）=（W1－W2）/ W×100 %式中：W1—玻璃坩埚和NDF重（g）；

W2—玻璃坩埚重（g）； 

W—试样重（g）；

酸性洗涤纤维（ADF）含量的计算：ADF（%）=（G1－G2）/G×100%

式中：G1—玻璃坩埚和ADF重（g）；