[发明专利]玉米秸秆生产膳食纤维并联产木糖、糠醛的方法

摘要

本发明公开了一种玉米秸秆生产膳食纤维并联产木糖、糠醛的方法，属于生物技术领域。本发明最大程度地对玉米秸秆进行综合利用，膳食纤维、木糖以及糠醛的提取率高、完整性好、质量好。虽然本发明也利用了现有技术中的汽爆分离技术，但是本发明工艺中采用了低温、高压条件，并应用了特殊的生物酶，保证了本发明对玉米秸秆利用的高效率、高质量、高收益。本发明在实施时，可以新建，也可以充分利用众多的已经或频临倒闭的纸浆、木糖生产型企业（尤其是中小型纸浆、木糖企业），在其设备、车间稍加改造后即可生产出合格的膳食纤维、木糖以及糠醛；投入小、周期短、易推广。

主权项

一种玉米秸秆生产膳食纤维并联产木糖、糠醛的方法，其特征在于，包括步骤：A膳食纤维的制备1）玉米秸秆经去杂、除尘、揉丝、切段、水洗后置入蒸煮罐；2）向蒸煮罐中加入秸秆质量1‑20倍的水，加入碱至碱液质量浓度为3‑12%；通入蒸汽至蒸煮罐内升温至60‑100℃，向蒸煮罐中通入惰性气体，将蒸煮罐内空气排净；然后间歇性向蒸煮罐内通入蒸汽以及惰性气体，以维持蒸煮罐内温度为60‑100℃、压力为0.1‑0.3MPa，保温保压10‑120分钟；3）将蒸煮罐内的物质释放出来，并转移至研磨磨中研磨；4）固液分离，得滤渣一和滤液一；5）将滤渣一置入酶解罐，向酶解罐中加入滤渣一质量1‑10倍的水，用稀酸调节pH至4‑8，加入复合蛋白酶，间歇1‑3分钟，通入惰性气体，酶解10‑80分钟；随后加入常温型α‑淀粉酶，酶解10‑80分钟；然后通入蒸汽升温至60‑70℃，保温2‑20分钟灭活酶的活性；所述复合蛋白酶由具备内肽酶活性的碱性蛋白酶和具备端肽酶活性的蛋白酶K组成；所述常温型α‑淀粉酶由微波诱导所得变异地衣芽孢杆菌分泌所得α‑淀粉酶，所述常温型α‑淀粉酶的适宜温度为22‑35℃；6）灭酶后，将酶解罐内的物质释放出来，固液分离，得滤渣二和滤液二；7）所得滤渣二用水洗涤若干次，固液分离，并集中收集滤液，得滤渣三和滤液三；8）滤渣三经干燥、粉碎，即得膳食纤维成品；B木糖的制备9）将滤液一置于水解罐，加入稀硫酸作为催化剂，向水解罐中通入蒸汽，升温至80‑95℃后停止通蒸汽，通入惰性气体，将水解罐内的空气排净，然后间歇性地通入蒸汽和惰性气体，以维持水解罐内温度为115‑125℃、压力为0.1‑0.3MPa，水解40‑70分钟；10）所得水解液经脱色后，通过碳酸钙中和稀硫酸的酸性，然后通过离子交换法去除溶液中的酸根离子以及钙离子；11）浓缩、结晶、离心分离、干燥，所得晶体即为成品结晶木糖；C 糠醛的制备12）将滤液一置于水解罐，加入甲酸，向水解罐中通入蒸汽，升温至80‑95℃后停止通蒸汽，通入惰性气体，将水解罐内的空气排净，然后间歇性地通入蒸汽和惰性气体，以维持水解罐内温度为150‑170℃、压力为0.5‑0.7MPa，水解1.5‑2.5小时；13）水解完毕后，压榨得滤液四；14）滤液四经蒸馏浓缩；15）中和至pH=7后减压蒸馏进行精制，冷凝后收集产品，得糠醛。