[发明专利]一种碱预处理、低压力蒸汽闪爆与生物酶联合处理综合利用棉秆皮的方法

权利要求书

1.一种碱预处理、低压力蒸汽闪爆与生物酶联合处理综合利用棉秆皮的方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：

(1)机械切割：将棉秆皮切割成8～12cm长的段；

(2)碱预处理：将步骤(1)得到的棉秆皮置于固液比为1:10～1:20的碱溶液中，碱用量为2～20g/L；

(3)蒸汽闪爆：碱预处理后的棉秆皮不洗涤，将流动水压出后，装入闪爆罐中，通入饱和水蒸汽，使饱和水蒸汽压强达到0.6～1.0MPa，维持饱和水蒸汽压强60～300s后以0.0875s瞬间闪爆，将蒸汽闪爆后得到的粗纤维和水解液均收集起来，分别进行下述处理；

(4)洗涤：将蒸汽闪爆后得到的粗纤维置于固液比为1:20～1:40的清水中反复洗涤，用滤布过滤，分别收集洗净后的粗纤维和滤液，并将粗纤维在室温下晾干；

(5)漆酶处理：用漆酶介体体系进一步处理粗纤维，达到处理时间后升温至90～100℃煮1～2h；

(6)离心分离：将滤液和水解液离心分离，分别收集上清液和残渣，并将得到的残渣烘干、粉碎；

(7)木聚糖酶水解：在上清液中加入木聚糖酶进行水解糖化，达到处理时间后升温至90～100℃煮1～2h；

(8)生物酶处理：用纤维素酶和半纤维素酶复配处理残渣，水解糖化，达到处理时间后升温至90～100℃煮1～2h；

(9)发酵：将步骤(7)和(8)得到的酶解液离心后取上清液收集在一起，发酵制备生物酒精。

2.根据权利要求1所述碱预处理，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾，预处理温度可以是常温，浸泡10～24h，也可以是60～100℃，碱煮1～5h。

3.根据权利要求1所述洗涤，其特征在于，先将棉秆皮粗纤维置于固液比为1∶20～1:30、90～100℃热水中水煮1～2h，后在常温水中洗涤0.5～1.5h。

4.根据权利要求1所述的漆酶介体体系处理粗纤维，其特征在于，所述漆酶来自白腐真菌或云芝，处理温度为25～55℃，固液比为1:10～1:25，pH值为3.0～6.0，漆酶用量为20～600U/g棉秆皮纤维，所述介体为ABTS或HBT，用量为棉秆皮纤维干重的0.5～6％，处理时间为5～25h，处理后的纤维用清水洗净，在室温条件下晾干，晾干后的纤维用针齿密度为10～15齿/cm的不锈钢梳子梳理，得到棉秆皮细纤维。

5.根据权利要求1所述的木聚糖酶处理上清液，其特征在于，木聚糖酶用量为50～300U/mL上清液，处理温度为30～50℃，pH值为4.0～6.0，处理时间为24～72h。

6.根据权利要求1所述的残渣生物酶糖化处理过程，其特征在于，半纤维素酶和纤维素酶用量比为1:1～1:4，处理温度为30～50℃，固液比为1:10～1:25，pH值为4.0～6.0，处理时间为24～72h。

7.根据权利要求1所述的发酵，其特征在于，对酶解后得到的上清液灭菌后接入已培养24～48h、浓度达到1～5g/L的耐高温酵母细胞液，细胞液用量为上清液重量的0.5～2％，在35～45℃条件下厌氧发酵24～48h。