[发明专利]与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法

权利要求书

1.与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：包括依次进行的（1）物理粉碎、（2）磺化预处理和（3）水热预处理或木聚糖酶水解预处理三个步骤；所述（2）磺化预处理步骤必须设置在（3）水热预处理或木聚糖酶水解预处理步骤的前面；

所述步骤（2）磺化预处理具体为：按照固液重量比1:4-1:10，将步骤（1）得到的预处理物料A与磺化预处理药液混合，在90-200℃的温度条件下磺化预处理30-180min；然后固液分离，得到预处理固体物料B和黑液；

所述步骤（3）水热预处理具体为：按照固液重量比1:4-1:20，将步骤（2）中得到的预处理固体物料B与水或水蒸气混合，在100-240℃下水热预处理5-200min；然后固液分离，得到的固体即为可用于纤维小体全菌糖化的预处理物料C1；

所述步骤（3）木聚糖酶水解预处理具体为：将步骤（2）中得到的预处理固体物料B与木聚糖酶水解液混合，温度40-60℃、pH=4.0-7.0下酶解12-48h；然后固液分离，得到的固体即为可用于纤维小体全菌糖化的预处理物料C2；相对于预处理固体物料B的绝干质量，所述木聚糖酶的用量为0.1-1wt%；所述预处理固体物料B在酶水解体系中的含量为1-20wt%。

2.根据权利要求1所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中磺化预处理药液为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的溶液；相对于步骤（2）中原始原料的绝干质量，所述亚硫酸盐或亚硫酸氢盐用量为5-40wt％。

3.根据权利要求2所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述亚硫酸盐为亚硫酸镁、亚硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸钙和亚硫酸钾中的一种或多种，所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢镁、亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钙和亚硫酸氢钾中的一种或多种；相对于步骤（2）中原始原料的绝干质量，所述亚硫酸盐或亚硫酸氢盐用量为10-25wt%。

4.根据权利要求1所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：步骤（3）水热预处理中添加适量有机酸；所述有机酸的添加量为预处理固体物料B的1-5 wt %。

5.根据权利要求4所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述有机酸为甲酸或乙酸，所述有机酸的添加量为预处理固体物料B的1-3wt %。

6.根据权利要求1所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：步骤（3）木聚糖酶水解预处理中，所述木聚糖酶包括液体木聚糖酶和固体木聚糖酶。

7.根据权利要求6所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：相对于预处理固体物料B的绝干质量，所述木聚糖酶的用量为0.3-0.8wt%，所述预处理固体物料B在酶水解体系中的含量为5-10wt%。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述步骤（1）物理粉碎具体为：将木质纤维素类生物质机械粉碎，直至合适的粒径，得到预处理物料A。

9.根据权利要求8所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述木质纤维素类生物质是指农作物及农作物的加工残留物和副产物、林业产品及加工过程的副产物；所述机械粉碎包括双螺杆挤压、铡刀破碎、锤式破碎或研磨；所述粒径为0.1mm-50mm。

10.根据权利要求9所述的与纤维小体全菌糖化匹配的木质纤维类生物质的预处理方法，其特征在于：所述农作物及农作物的加工残留物和副产物具体为：玉米秸秆、玉米苞叶、麦杆、稻杆、高粱秆、麻杆、烟杆和甘蔗渣；所述林业产品及加工过程的副产物具体为木屑、木粉；所述粒径为2.0mm-30mm。