[发明专利]一种高效利用木质纤维原料制备高附加值糖醇的方法

权利要求书

1.一种高效利用木质纤维原料制备高附加值糖醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将木质纤维原料粉碎至能过10-20目筛，用质量分数为0.2%-2%的有机酸常温浸泡1-6h；

（2）将预处理后的木质纤维原料板框过滤至含水量为干重的1-4倍，然后放入汽爆机的爆腔中，在0.5-2.5MPa蒸汽压力下维压2-10min后，再通过控制系统自动开启爆破阀快速喷放物料至旋风分离器中；将物料取出，在30-60°C下水提1-3次后，板框过滤得到富含木糖的水提液A；

（3）将步骤（2）中的滤渣收集，用质量分数为0.5%-5%的无机酸在40-80°C下浸泡5-10h；板框过滤至滤渣含水量为干重的1-4倍，然后放入汽爆机的爆腔中，在1.5-3MPa蒸汽压力下维压5-20min后，再通过控制系统自动开启爆破阀快速喷放物料至旋风分离器中；将物料取出，在30-60°C下水提1-3次后，板框过滤得到富含葡萄糖的水提液B；

（4）将（2）得到的水提液A经过氨水中和、活性炭脱色、减压浓缩、微生物发酵后得到木糖醇发酵液；

（5）将（3）得到的水提液B经过氢氧化钙中和、活性炭脱色、减压浓缩、微生物发酵后得到赤藓糖醇发酵液；

（6）将（4）得到的木糖醇发酵液经过菌体分离，串联树脂除杂、减压浓缩、结晶干燥后得到木糖醇晶体；

（7）将（5）得到的赤藓糖醇发酵液经过菌体分离、膜分离除杂、减压浓缩、结晶干燥后得到赤藓糖醇晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，木质纤维原料是玉米芯、玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮、棉籽壳中的一种；有机酸用甲酸、乙酸、草酸、乙二酸中的一种或者几种混合。

3.根据权利要求1所述的方法，将步骤（3）中的无机酸是硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述的方法，木质纤维原料是玉米芯。

5.根据权利要求1所述的方法，步骤（4）对于水提液A的处理步骤如下：向水提液中加入氨水中和至pH=5-6；加入糖类专用活性炭，在40-60°C下搅拌10-60min；板框过滤，将滤液用泵打入真空浓缩罐中浓缩5-10倍。

6.根据权利要求1所述的方法，对于水提液B的处理步骤如下：将水提液加热到60-80°C后，加入氢氧化钙中和到pH=4-6；趁热板框过滤，除去硫酸钙沉淀；液体部分再加入糖类专用活性炭，在40-60°C下搅拌10-60min；板框过滤，将滤液用泵打入真空浓缩罐中浓缩10-15倍。

7.根据权利要求1所述的方法，将木糖醇发酵液在4°C、10000rpm下离心5-10min；将离心得到的液体以1-5ml/min流速依次通过强酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂进行脱盐和脱色处理；其中强酸性阳离子树脂选择001*7或D72中的一种，用来吸附液体中的阳离子；强碱性阴离子树脂选择D201或D296中的一种，用来吸附液体中的阴离子；弱碱性阴离子树脂选择D301，用来吸附液体中的色素分子；测定不同时间段树脂流出液的pH和电导值，收集pH 7.0、电导200us/cm以下的流出液加热到50-80°C，以1-5ml/min流速通过钙型阳离子树脂吸附至饱和，其中钙型阳离子树脂可以选择UBK555或DTF-01中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，将赤藓糖醇发酵液在4°C、10000rpm下离心5-10min；将离心得到的液体在操作压强为0.1-0.5Mpa条件下通过陶瓷膜除去其中大分子物质；；再在40-60°C，操作压力为3-5MPa条件下通过金属纳滤膜，选择性透过赤藓糖醇；将膜分离后的溶液用泵打入真空浓缩罐中浓缩至赤藓糖醇质量分数为40%-50%；采用乙醇法对赤藓糖醇进行晶析。