[发明专利]一种利用甘蔗渣制备的系列产品及制备方法与甘蔗渣综合性利用方法

说明书

本发明提供了一种利用甘蔗渣制备的系列产品及制备方法，属于生物技术领域，即采用高效集成优化技术利用同一批甘蔗渣通过连续的工艺过程制备出多糖、木质素降解物、阿拉伯糖、木糖、水溶性膳食纤维、低聚糖及有机肥料；本发明还提供了一种甘蔗渣综合性资源化利用的方法，即利用同一批甘蔗渣通过连续的工艺过程制备出木质素降解物、阿拉伯糖、木糖、水溶性膳食纤维、低聚糖，加工剩余物开发成牛羊饲料。与现有技术相比，资源利用率显著提高，实现了甘蔗渣资源的高效生态循环利用，为甘蔗产业高质量可持续发展提供了保障。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种利用甘蔗渣制备系列产品及方法。

背景技术

甘蔗渣是甘蔗经过压榨后的一种富含植物纤维素类的制糖工业主要副产物，主要由纤维素、半纤维素、木质素和果胶质组成，其中含20％以上的半纤维素、50％左右的纤维素(α、β、γ三种纤维素)、20％以上的木质素。我国南方地区生产甘蔗渣的年产量约为2000万t。其中，90％左右的甘蔗渣被用于糖厂锅炉发电和供应蒸汽等燃料，约10％则被用于生产牛羊等动物饲料、生产燃料乙醇、造纸等领域中。目前，对甘蔗渣的研究主要集中在以下几个方面:(1)制浆造纸。广西、云南各糖厂榨糖后剩余的甘蔗渣大部分用于制浆造纸，生产生活用纸、报纸等，在一定程度上大大缓解了甘蔗渣的处理压力，但由于制浆造纸工艺的局限性，需要进行制浆前除髓工序，再者甘蔗渣制浆造出的纸的柔韧性没有木材造纸的好，这给整个生产操作带来了一定的困难，经济效益不明显。(2)生物发电。将甘蔗渣燃烧后产生的热量来进行生物发电是一种节省发电成本的好办法，但是由于存在技术设备等要求过高、对环境的污染较大等间题，虽然广西已有百家企业尝试用甘蔗渣来进行生物质发电，但这并不是对甘蔗渣利用的有效途径。(3)高密度纤维板材。将甘蔗渣用于制备高密度板材是一种有效的途径，因其富含纤维素和木质素，符合高密度板材的特性，高密度板材可用于家具、音箱、包装箱和建筑车厢等行业中。(4)动物饲料。甘蔗渣内含的水分和糖分能够满足反当动物的需求，因此将其制备成动物饲料是一种不错的选择，将甘蔗渣进行预处理如糖化、青贮等可有效促进动物对饲料的吸收能力。(5)食用菌基料。将甘蔗渣用作食用菌栽培基料已备受关注，目前已将甘蔗渣成功应用于花卉、木耳、蘑菇、蔬菜工厂化育苗等栽培中。

综上所述，由于蔗渣转化和利用技术欠缺，导致蔗渣全生物量利用率较低，而且还污染环境。因此，如何充分利用蔗渣，提升其附加值，从而提高甘蔗的全生物量利用率，具有十分重要的现实意义。

鉴于此，本发明提供一种利用甘蔗渣制备系列产品及方法。

发明内容

本发明为改变甘蔗渣资源利用率低、资源浪费的局面，实现甘蔗渣资源高效生态循环利用，从而为甘蔗产业高质量可持续发展提供保障。因此，本发明提供了利用甘蔗渣制备系列产品。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供利用甘蔗渣制备系列产品，采用高效集成优化技术利用同一批甘蔗渣通过连续的工艺过程制备出多糖、木质素降解物、阿拉伯糖、木糖、水溶性膳食纤维、低聚糖，加工剩余物开发成有机肥料；为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种利用甘蔗渣制备多糖的技术方案，料液质量比甘蔗渣：水＝1：8～12，水提温度83～88℃，水提两次，第一次2.5h，第二次1.5h，离心或过滤后得渣1，上清液浓缩后得多糖。

一种制备木质素降解物的技术方案，渣1灭菌后中加入水，使料液质量比渣1：水＝1：12～18，锰过氧化物酶1000～5000U/L、D-氨基酸氧化酶50～100U/L,35～39℃，pH为3.9～5.3，氯化锰浓度1～3mmol/L，酶解时间6～30小时，离心或过滤后得上清液和渣2，上清液浓缩后得木质素降解物。

进一步地，在降解过程中臭氧通入量为3.0～7.0mg/gTS。

优选地，酶解时间18小时。