[发明专利]一种基于生物工程技术的农林废弃物生物质的生物炼制的综合利用方法

权利要求书

1.一种基于生物工程技术的农林废弃物生物质的生物炼制的综合利用方法，其特征在于：所述方法具体步骤为：

步骤一：秸秆或其它生物质，经热水洗，过滤，滤出秸秆，滤液经膜浓缩，得到含水溶的葡萄糖，果糖，蛋白质，氨基酸，磷，钾，硫的液体，经浓缩，微生物发酵，得到甘露醇，乳酸，醋酸；分离出甘露醇，乳酸，醋酸后的菌体和残液作有机肥；

步骤二：将步骤一过滤得到的秸秆经生物酶或酸水解，其中的半纤维素水解成木糖，阿拉伯糖，葡萄糖，醋酸，经过滤后，得到秸秆残渣和液体部分，然后液体部分再进行浓缩，得到醋酸和粗木糖液，粗木糖液经纳滤膜过滤得到聚合度2-7的低聚木糖产品；

步骤三：将步骤二得到的粗木糖液经纳滤膜浓缩；

步骤四：将步骤三经纳滤膜浓缩的粗木糖液用碳酸钠中和后，发酵生产木糖醇。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物工程技术的农林废弃物生物质的生物炼制的综合利用方法，其特征在于：步骤一中，将秸秆替换为稻壳、竹子、椰壳或锯末中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物工程技术的农林废弃物生物质的生物炼制的综合利用方法，其特征在于：步骤四中，所述发酵生产木糖醇具体为：以粗木糖液为培养基，接入细菌发酵，并流加粗木糖液，发酵结束后，得到可供提取木糖醇和阿拉伯糖醇的发酵液，经发酵，浓缩，脱色，脱盐，结晶，离心，干燥，得到木糖醇和阿拉伯糖醇。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于生物工程技术的农林废弃物生物质的生物炼制的综合利用方法，其特征在于：所述步骤四具体为：

(1)一级种子培养

将大肠杆菌或其它的细菌的冷冻细胞，接种培养在含有2000ml LB培养基，在种子罐中36～38℃，220～260rpm，培养12～16小时，然后将该种子培养物转移到5000L种子罐中发酵培养，其中，种子罐培养的培养基包括2～5w/v％的粗木糖，0.2～2.0w/v％的酵母提取物，0.2～2.0w/v％的葡萄糖，0.2～2.0w/v％的K₂PO₄、0.01～0.2w/v％的MgSO₄·7H₂O；

(2)发酵罐培养

然后将该种子培养物转移到80000L发酵罐中，以在主培养物中生产木糖醇，为了减小原料对菌体活性的抑制，决定采补料有连续发酵的方式，提高产率；

发酵罐中包括5～10w/v％的木糖，0.2～2.0w/v酵母膏，0.2～2.0w/v％的葡萄糖，0.2～1.0w/v％的NaCl，0.2～2.0w/v％的K₂PO₄，0.01～0.2w/v％的MgSO₄·7H₂O；

其中，发酵罐的发酵条件为：温度在36～38℃，pH 6.5～7.5，搅拌速度为80～100rpm，培养基中溶解氧浓度为空气饱和度的20～40％；

接种后12-14小时开始补料，补料速度在200-600L/分钟，最终体积为70000L，加入20000L木糖和葡萄糖的混合溶液；

(3)通过配备Sugar-Pak I柱的高效液相色谱测量木糖醇，葡萄糖，其他糖的量，直至木糖在培养基中完全消耗，其他糖被全部消耗掉，结束发酵，时间在36-48小时，发酵液中含木糖醇80-150克/升，少量的阿拉伯糖醇；

(4)发酵液的后处理和产品回收

将发酵液分离除去细胞和其他残留物，得到清液：利用高速离心机离心分离除去细胞；初步浓缩，利用多效蒸发器蒸发浓缩得到干重45-55wt％的木糖醇液；脱色，利用活性炭脱色，前步的木糖醇液体中加入重量比5-30wt％的活性炭，在50-65℃温度，搅拌45～120分钟，过滤除去活性炭；得到的木糖醇液体进行回收木糖醇，进一步浓缩至80-85wt％放入结晶机中，从85℃开始慢慢降温到62℃时，加入分散于乙醇中的晶种，加入量在0.0001-0.001wt％之间，继续降温至15℃，利用过滤式离心机，回收木糖醇晶体，漂洗后，干燥得到合格的产品。