[发明专利]一种桉木木糖的高效提取方法

说明书

本发明公开了一种桉木木糖的高效提取方法，包括：将氨水和琥珀酸二辛酯磺酸钠与桉木木粉混合，进行减压爆破，然后以LiCl水溶液和乙醇的混合液为溶剂，加入KOH和H₂O₂进行高剪切分离处理，分离处理后过滤除去固相残渣，调节滤液pH值，再进行分离处理，然后进行过滤，最后将过滤产物进行冷冻干燥即获取高纯度木糖。本发明能有效从材质坚硬的桉木中提取高纯度木糖，具有工艺简单和效率高的优点，采用的溶剂及化学品为绿色试剂，能够避免有毒污染物的产生；分离木糖后的桉木纤维的结构顽抗性显著降低，其纤维素酶酶水解性能明显改善，葡萄糖水解速度快，得率高，可作为优良原料进行生物质精炼下游产品的制备。

技术领域

本发明涉及一种木糖高效提取方法，特别涉及一种经过氨气爆破和高剪切化学处理提取桉木木糖的方法。

背景技术

桉木作为一种速生阔叶材，其半纤维素的质量分数约为20％～30％，半纤维素是一类重要的功能性碳水化合物，可作为植物细胞壁粘合剂和填充剂，分布在由纤维素构成的植物细胞支撑骨架中。半纤维素虽然与纤维素没有化学键连接，但是它们之间通过其他方式紧密的结合在一起，而与木素通过化学键相结合，形成木素-碳水化合物复合体(LCC)；半纤维素结构复杂，是一种低分子量碳水化合物，具有许多分支，易吸水润胀且有无定型结构的复合型多聚糖。半纤维素包括各种戊糖(阿拉伯糖、木糖)、己糖(半乳糖、葡萄糖、甘露糖)及少部分糖醛酸。这些单糖组分通过糖苷键连接形成，形成了结构各异的半纤维素结构，即使相同植物体的不同部位产生的半纤维素种类也会各不相同；对于桉木来说，半纤维素的结构更为复杂，其主要类型主要有聚木糖类、聚葡萄糖甘露糖类、聚木糖葡萄糖类，其中木糖为半纤维素主要组分。

对于传统的植物纤维原料组分的分离工艺技术，研究的重点是纤维素部分，而相当一部分的半纤维素和木素均进入废液部分，通过焚烧进行处理，因而造成了植物纤维资源的浪费。从植物资源中分离半纤维素并且实现半纤维素的高效利用是人们一直高度关注的焦点。近年来已开发出多种从生物质中提取半纤维素的方法，如碱法处理、蒸汽爆破预处理超声波辅助分离半纤维素微波电磁辅助分离、碱性过氧化氢抽提等。但是以目前的研究成果来看，以上方法都存在效率低、杂质含量高、综合利用率差等问题；并且半纤维素在分离过程中会发生不同程度的降解。因此，探索开发一种有效的分离木糖类半纤维素的方法，对于扩展生物质产品领域，提高产品附加值具有重要意义。

发明内容

针对以上现有技术，为了高效分离桉木中木糖类半纤维素组分，提高半纤维素的利用价值，本发明的目的是提供一种以桉木为原料高效提取木糖的方法，以提高半纤维素产品的附加值，扩展生物质产品领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种桉木木糖的高效提取方法，包括以下步骤：

将氨水和琥珀酸二辛酯磺酸钠与桉木木粉混合，在设定条件下进行减压爆破，然后以LiCl水溶液和乙醇的混合液为溶剂，加入KOH和H₂O₂进行高剪切分离处理，分离处理后过滤除去固相残渣，调节滤液pH值，再进行分离处理，然后进行过滤，最后将过滤产物进行冷冻干燥即获取高纯度木糖。

本发明的第二个方面，提供一种上述方法制备得到的桉木木糖产品。

本发明的第三个方面，提供一种高效联产桉木木糖和葡萄糖的方法，包括以下步骤：

将氨水和琥珀酸二辛酯磺酸钠与桉木木粉混合，在设定条件下进行减压爆破，然后以LiCl水溶液和乙醇的混合液为溶剂，加入KOH和H₂O₂进行高剪切分离处理，分离处理后过滤除去固相残渣，调节滤液pH值，再进行离心处理，然后进行过滤，最后将过滤产物进行冷冻干燥即获取高纯度木糖；

其中所述固相残渣用于酶水解生产葡萄糖，其条件为：桉木固相残渣浓度2.0～2.5％，