[发明专利]一种促进生物质材料产醇的方法

说明书

本发明公开了一种促进生物质材料产醇的方法，所述方法包括：(1)收集生物质材料，生物质材料预处理，得到预处理后的生物质材料；(2)将预处理后的生物质材料水洗至中性，进行酶解，同时添加籽粒苋蛋白(AP)，得到添加AP的酶解液；(3)将添加AP的酶解液直接用于乙醇发酵，添加酵母，进行发酵产醇。所述方法可显著提高酶解效率和糖醇转化率，增加乙醇产量。

技术领域

本发明涉及生产纤维素乙醇的技术领域，特别是涉及一种促进生 物质材料产醇的方法。

背景技术

木质纤维素作为生物能源利用是一项系统工程，为了提高转化效 率、降低成本，在其发酵产醇的各个技术层面上均需突破，包括充分 提高木质纤维素酶解效率、降低发酵抑制物以增加糖醇转化效率、降 低预处理成本和减少预处理中的二次污染。酶解过程中投加添加剂 (如表面活性剂等)是提高酶解效率和糖醇转化效率的有效途径之一， 这方面已取得一定进展，但在投加的添加剂选择上仍存在以下问题： 1、酶解效率提高不明显；2、不能有效降低发酵抑制物；3、成本高。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种 微弱预处理条件下就能够显著提高生物质材料酶解效率、降低发酵成 本的方法，具体为一种利用籽粒苋蛋白促进生物质材料产醇的方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种促进生物质材料产醇的方法，在生物质材料酶解 过程中添加籽粒苋蛋白。籽粒苋蛋白的添加量优选8wt％(基于生物 质材料的质量)。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括以下步骤：

(1)收集生物质材料，生物质材料预处理，得到预处理后的生 物质材料；

(2)将预处理后的生物质材料水洗至中性，进行酶解，同时添 加籽粒苋蛋白；

(3)将添加了籽粒苋蛋白的酶解后的糖液直接用于乙醇发酵， 添加酵母，进行发酵产醇。

作为本发明的进一步改进，所述籽粒苋蛋白通过酶解缓冲液或者 ddH₂O提取法得到。

作为本发明的进一步改进，所述籽粒苋蛋白的提取具体过程包括： 取生长期籽粒苋新鲜叶片组织，液氮磨样，加入缓冲液，缓冲液为配 制好浓度为0.2M的NaAC后加醋酸调pH为4.8左右的溶液，或直 接加入ddH₂O研磨至匀浆，4℃40000rpm离心10min，上清为提取的总蛋白，Brandford法测定上清液中蛋白质浓度，-20℃保存或烘 干成干粉后室温保存，待用；。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中生物质材料包括C4植物 (籽粒苋、玉米、芒草)；C3植物(水稻、小麦、油菜等)；木本植 物(杨树、桉树等)。生物质材料预处理包括热水预处理、气爆预处 理、CaO预处理或者碱预处理。

作为本发明的进一步改进，生物质材料预处理中热水预处理的过 程为：

①称取生物质材料粉末于聚四氟乙烯罐中，加入dH₂O，然后将聚 四氟乙烯罐放入不锈钢反应釜中，最后放入油浴锅中加热，当导热油 的温度达到设置温度后处理8-10min；

②处理完成后将样品冷却，然后加入适量dH₂O将样品转移至离 心管，将样品离心。

③将剩余上清液去掉，加入蒸馏水洗涤，离心，倒掉上清，重复 洗涤残渣，最后检查pH，确保洗至中性；残渣最后用醋酸缓冲液洗 涤，待酶解反应。

作为本发明的进一步改进，生物质材料预处理中CaO预处理的过 程为：

①称取生物质粉末于离心管中，加入一定质量的CaO粉末(CaO/ 样品＝10％，w/w)和水，处理1-3h，优选处理2h；