[发明专利]一种木质纤维素酶水解与膜分离耦合生产高浓度还原糖的方法

权利要求书

1.一种木质纤维素酶水解与膜分离耦合生产高浓度还原糖的方法，其特征在于，该生产方法包括以下步骤：

(1)木质纤维素糖化：酶解预处理的木质纤维素生产还原糖；

(2)微滤过滤：将酶解糖化液通过微滤过滤，得到含水解酶和还原糖的透过液，截留的木质纤维素粒子返回酶解反应器继续酶解；

(3)超滤过滤：将微滤透过液用超滤过滤，得到含还原糖的透过液，截留的水解酶返回酶解反应器循环利用；

(4)纳滤浓缩：超滤透过液经纳滤浓缩，制得高浓度的还原糖溶液，纳滤透过液返回酶解反应器。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中酶水解过程所用初始底物浓度为1％～15％(w/v，质量体积比)，水解用酶是纤维素酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶或其复合物，酶用量为5～50IU/g底物，反应温度20～60℃，pH4.0～8.0。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的木质纤维素可以是玉米秸秆、稻草秸秆、小麦秸秆、甘蔗渣、草类以及阔叶树或针叶树的木屑。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的木质纤维素预处理方法可以是稀酸等化学预处理、双氧水等氧化预处理、蒸汽爆破等理化预处理或酒精等有机溶剂预处理。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所用微滤膜的孔径为0.1～1.0μm，膜材质为有机膜或无机陶瓷膜。

6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所用超滤膜的截留分子量为5000～50000道尔顿，膜材料为聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和无机陶瓷。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所用纳滤膜的截留分子量为90～300道尔顿；其膜组件形式为卷式、管式或板框式有机膜组件或管式无机膜组件；有机纳滤膜材料为醋酸纤维素、磺化聚砜、聚酰胺、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪或聚乙烯醇；无机纳滤膜材料为陶瓷。

8.根据权利要求1、5、6或7中所述的方法，其特征在于，反应分离连续操作或者间歇操作。

9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，连续操作时间歇补料或连续补料；间歇补料是在膜分离单元排出一定量后，向酶反应器中加入相同体积的原料液；连续补料是在膜分离单元排出的同时向酶解反应器中加入原料液，补加速率与排出速率相等。