[发明专利]空心莲子草水解糖化工艺

说明书

本发明涉及一种空心莲子草水解糖化工艺，采用磁力吸附空心莲子草原料中的金属物质污染物(铁、钴、镍)，降低了后序机械磨损及最终处理液中金属离子含量，为最后选用贪铜菌脱毒创造良好发酵条件；然后采用挤压的方法实现固液分离，并采用NaOH溶液对液态物质中所含脂类和蛋白质的水解，然后采用胰蛋白酶进一步水解处理，使水解更加彻底；同时对挤压后的固形物烘干粉碎后投入硫酸溶液中酸解，在电流变液剪切应力作用处理，再加入纤维素酶进行酶解处理，效果好，能耗低；本发明在处理原料最大限度上提高处理率，最后得到富含葡糖糖、氨基酸、小分子链脂类等营养物质的糖化水解液，得到葡糖糖含量高，以便供进一步发酵使用，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种空心莲子草水解糖化工艺，属于生物质预处理技术领域。

背景技术

空心莲子草，属苋科、莲子属,又称喜旱莲子草、水花生、革命草，该草常常形成单一的优势群落，陆生型排挤了本土植物的正常生长,危害当地的生物多样性，在农田中与农作物争夺阳光、水分、肥料以及生长空间，造成减产，影响农田作业,同时,其群落内部本土植物的生长空间受到限制。该草在水生环境中生长迅速，覆盖水域，堵塞水道、影响淡水养殖和农田灌溉,成为世界公认的恶性杂草之一，已被列入国家环保总局2003年公布的“中国第一批外来入侵生物名单”。

随着石油、煤、天然气等不可再生能源的枯竭，能源危机加剧，从可持续发展的角度上考虑，人们渐渐把研究方向转向了可再生资源的开发和利用上。作为世界上第四大能源—生物质能，以其具有可再生性、来源广泛，储量巨大等优点，引起了各国专家学者们的重视，如何充分利用生物质能已成为各国研究的重点，水花生属于纤维素类生物质，但是与稻草秸杆等农业废弃物相比，具有三个突出的特点：一是含水率高达90％左右；二是含有丰富的蛋白质；三是根部富集了大量重金属(大部分为铁、钴、镍)等污染物。水花生营养成分如下表1所示，如何寻找高效廉价方法使水花生高效降解成可资利用的还原糖，是利用其发酵产酒精的关键步骤和技术难点。为了消除水花生中木质素和半纤维素等对纤维素酶的无效吸附作用，在酶水解前需要进行必要的预处理。目前关于水花生酸和碱预处理、酶水解糖化、以及发酵产酒精仅有少量文献报道，但是经酶水解得到的最终还原糖产量都比较低。

表1水花生中营养成分含量