[发明专利]一种水稻秸秆高效转化木糖的方法

权利要求书

1.一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于，包含以下操作步骤：

(1)原料制备：将水稻秸秆切割成4～10cm的小段，将剪好的水稻秸秆放入汽爆机，在1.8MPa的压力条件下，保压10～15min后爆开，即得到所需的原料蒸爆水稻秸秆；

(2)半纤维素的分离：用沸水浴对蒸爆水稻秸秆进行水煮，蒸爆水稻秸秆与水的质量比为1:5～1:20，水煮0.5～2h，然后5000rpm离心15min进行固液分离，同样的条件，再水煮0.5～2h，并5000rpm离心15min离心进行固液分离，将两次离心液混合，得到富集半纤维素的水煮液；

(3)将步骤(2)中的剩余固体收集，每克固体加入硫酸1～10mL，在微波功率750～1000W，95～105℃条件下进行酸水解16～24h，水解完成后5000rpm离心15min进行固液分离，收集上清；

(4)将步骤(2)中的水煮液进行酸水解，每毫升水煮液加入硫酸2～5mL，在微波400～600W，80～100℃条件下水解6～14h；

(5)将步骤(3)和(4)中的水解液合并后用0.1～0.5M氢氧化钠中和去酸，然后先用D301阴离子交换树脂，再用732阳离子交换树脂进行净化处理，采用过柱的方式将中和液按顺序加入树脂中，中和液与树脂的体积比为1:1，并分别用3倍柱体积的蒸馏水淋洗，收集流出液；

(6)净化后的水解液进行超滤浓缩，采用色谱法分离木糖，最后将分离出的木糖溶液收集浓缩，放置于4℃冰箱24h，以冷却结晶的方式得到木糖产品。

2.根据权利要求1中的一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于：所述水稻秸秆在105℃，20min条件下杀青，80℃烘干1h；

3.根据权利要求1中的一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的硫酸使用浓度为0.35～0.85M；所述步骤(4)中的硫酸终浓度为0.2～0.6M；

4.根据权利要求1中的一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于：所述D301阴离子交换树脂和732阳离子交换树脂的预处理方法如下：

(a)采用95％乙醇浸泡活化树脂30min，用量为树脂体积的2～3倍；

(b)活化后用饱和氯化钠溶液浸泡2h；

(c)采用过柱子的方式对树脂进行酸碱处理，盐酸和氢氧化钠的浓度均1mol/L，用量均为10倍树脂体积，然后分别用蒸馏水淋洗至中性。

5.根据权利要求1中的一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于：所述色谱法分离木糖，采用100～200目的正向硅胶，湿法装柱，先将硅胶溶于10倍体积的正丁醇中，然后用玻璃棒引入层析柱中，以甲醇和乙酸乙醋的配比液来作为淋洗液进行木糖的分离。

6.根据权利要求5中的一种水稻秸秆高效转化木糖的方法，其特征在于：所述甲醇和乙酸乙醋的配比液中甲醇和乙酸乙醋的体积比为1:1～1:5。