一种用农作物秸秆制备葡萄糖的方法
【技术领域】
[0001]本发明属植物生物质综合利用领域，具体涉及一种用农作物秸杆制备葡萄糖的方法。
【背景技术】
[0002]农作物秸杆是自然界中分布最广、最丰富、最廉价的非粮生物质原料，山东西王糖业有限公司王勇等公开了一种利用植物纤维生产多元醇的方法(CN 1915947A，2007)。该发明中原料需要破碎到毫米级，能耗大，且利用酸预处理糖化。徐杰等人公开了一种玉米芯催化转化制取乙二醇、丙二醇和丙三醇的方法(CN101704710A，2010)，玉米芯经过酸催化水解、催化加氢转化和裂解过程，高效转化为低碳多元醇类产品。中科院广州化学所廖兵等人公开了利用农作物秸杆制备多元醇的方法(CN101186560，2008; CN101186559，2008;CN101205287，2008)。中国科学院过程工程研究所陈洪章等人(CN101172932，2008)等发明了一种植物秸杆液化制备生物质多元醇的方法，将经蒸汽爆破处理后的汽爆植物秸杆料中加入多元醇(乙二醇或聚乙二醇)和硫酸在一定条件下反应得到植物秸杆液化产物-生物质多元醇。王建钢等发明了一种利用植物秸杆制备乙二醇的方法(CN101870638A，2010)。上述过程均采用液体酸作为水解催化剂，然而液体酸催化对装置的耐腐蚀性要求很高，并且反应后需要中和提纯，因而装置成本高，而且带来严重的环境问题；另一方面，液体酸水解反应条件剧烈，会导致天然木质纤维素中大量的有机与无机杂质溶出，给后续的反应与产品提纯带来很大的困难。后续分离能耗巨大，难以实现工业化。
【发明内容】
[0003]本发明是一种用农作物秸杆制备葡萄糖的方法，主要步骤为:
将氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌接入含有培养液的搅拌池内，当活性物质H+，Fe2+，Fe3+浓度稳定于设定值时，将秸杆破碎后加入搅拌池中进行搅拌处理，并且通过控制秸杆加入量等可控因素让嗜酸菌群达到最佳平衡效果，收集秸杆滤液加热80_135°C制得初级葡萄糖成品。
[0004]以上述的方法中，所述培养液是KN03或(NH4)2S04或尿素，0.5-2.0g/L;MgS04或MgC12，0.1-0.5g/L； CaC12，0.05-0.25g/L；KH2P04，0.25-1.0g/L；硫粉和黄铁矿，4.0?32g/L;溶剂为自来水。
[0005]以上述的方法中，所述搅拌池要求在圆锥形底部有定时栗压控制开关的微滤孔，可通水通气并便于快速收集滤液，搅拌速度每分钟10-230转范围内。
[0006]以上述的方法中，所述秸杆破碎要求在3厘米以下。
[0007]以上述的方法中，所述可控因素让嗜酸菌群达到最佳平衡效果是指通过控制培养液、水、空气、秸杆碎料加入量，利于嗜酸菌群生长并能提供足够酸浓度，常压下，温度控制在 25-35°C。
[0008]以上述的方法中，所述秸杆滤液含有纤维四糖、纤维三糖、纤维二糖、葡萄糖、木糖、丙酮醛等多种成分。
[0009]本发明是一种新型绿色节能路线，具有广阔的应用前景:所用的工艺流程简单，投资少、能耗低、产量高、无污染，且工艺控制容易，适合工业化生产。
【主权项】
1.一种用农作物秸杆制备葡萄糖的方法，主要步骤为: 将氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌接入含有培养液的搅拌池内，当活性物质H+，Fe2+，Fe3+浓度稳定于设定值时，将秸杆破碎后加入搅拌池中进行搅拌处理，并且通过控制秸杆加入量等可控因素让嗜酸菌群达到最佳平衡效果，收集秸杆滤液预处理后加热至80-135°C制得初级葡萄糖成品。2.根据权利要求1所述的方法中，所述培养液是KN03或(NH4)2S04或尿素，0.5-2.0g/L;MgS04或MgCh,0.1-0.5g/L； CaCl2,0.05-0.25g/L；KH2PO4,0.25-1.0g/L；硫粉和黄铁矿,4.0?32 g/L;溶剂为自来水。3.根据权利要求1所述的方法中，所述搅拌池要求在圆锥形底部有定时栗压控制开关的微滤孔，可通水通气并便于快速收集滤液，搅拌速度每分钟10-230转范围内。4.根据权利要求1所述的方法中，所述秸杆破碎要求在3厘米以下。5.根据权利要求1所述的方法中，所述可控因素让嗜酸菌群达到最佳平衡效果是指通过控制培养液、水、空气、秸杆碎料加入量，常压下，温度控制在25-35°C，在pH= 1.6-3.5范围时，利于氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌群生长并能提供足够酸浓度。6.根据权利要求1所述的方法中，所述秸杆滤液含有纤维四糖、纤维三糖、纤维二糖、葡萄糖、木糖、丙酮醛等多种成分。
【专利摘要】一种用农作物秸秆制备葡萄糖的方法，将氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌接入含有培养液的搅拌池内，将秸秆破碎后加入搅拌池中进行搅拌处理，利用嗜酸菌群酸水解秸秆，收集秸秆滤液加热80-135℃制得初级葡萄糖成品。本发明工艺流程简单、投资少、能耗低、无污染，且工艺控制容易，是一种新型绿色节能路线，具有广阔的应用前景，适合工业化生产。
【IPC分类】C12R1/01, C12P19/02
【公开号】CN105483176
【申请号】CN201610090514
【发明人】刘长宝
【申请人】刘长宝
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月18日