[发明专利]一种辐照预处理和分批补料实现木质纤维素高底物浓度酶水解的方法

摘要

本发明公开了一种辐照预处理和分批补料实现木质纤维素高底物浓度酶水解的方法。它以高剂量射线辐照预处理的木质纤维素原料为底物，采用分批补料和分批补加纤维素酶策略，提高酶水解体系中的底物浓度，从而获得高浓度还原糖的水解液。本发明的优势在于射线辐照预处理技术具有操作简单、清洁无污染、可在常温和常压下进行、无物料损失、效果显著等优点，采用分批补料策略，极大地提高酶水解体系中的底物浓度，使处理的底物浓度达到36％，在提高酶解原料浓度的同时获得高浓度还原糖，获得的酶水解液中高浓度还原糖达200g/L以上，达到了国内外先进水平。木质纤维素高浓度还原糖酶水解液的获得可提高后期乙醇高浓度发酵并降低乙醇蒸馏能耗，从而降低纤维燃料乙醇的生产成本。

主权项

1.一种辐照预处理和分批补料实现木质纤维素高底物浓度酶水解的方法，其特征在于，将射线辐照预处理的玉米秸秆粉碎过20目筛,获得木质纤维素原料，采用分批补料和分批补加纤维素酶，使原料进行酶水解，从而获得含还原糖的酶水解液；分批补料和分批补加纤维素酶步骤为：(1)将木质纤维素原料按照起始质量浓度为18％添加至pH4.8的醋酸-醋酸钠缓冲液中，添加45FPU/g底物的纤维素酶，在pH4.8，温度为50℃和转速130～160rpm条件下，酶水解12h；(2)补加木质纤维素原料，使得处理的底物质量浓度达到24％，同时按45FPU/g增加的底物添加纤维素酶，酶水解至36h；(3)补加木质纤维素原料，使得处理的底物质量浓度达到30％，同时按45FPU/g增加的底物添加纤维素酶，酶水解至60h；(4)补加木质纤维素原料，使得处理的底物质量浓度达到36％，同时按45FPU/g增加的底物添加纤维素酶，继续水解到144h，获得水解液中高浓度还原糖达200g/L以上；所述的射线辐照预处理是将木质纤维素晒干或烘干，水分含量≤10％，放置辐照箱中，用60Co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kGy/h，处理剂量为1200kGy。