本发明属于生物化工领域，特别涉及一种低结晶纤维的提取制糖工艺。
背景技术：
我国能源消耗70％自于化石能源，但我国的化石资源在全球的占比较低，石油、天然气及煤分别占全世界同类型的资源的1.2％、1.3％及13.9％。化石资源是不可再生资源，其开发利用会对空气、土壤及水资源等环境造成难以挽回的破坏，其中尤其以温室效应加剧带来的厄尔尼诺气象尤为严重。由于我国化石资源资源短缺，人均能源远低于世界平均水平，且我国已成为世界原油进口第一大国，对外依赖程度严重，这严重影响我国经济社会的可持续发展。因此开发绿色、可持续的资源能源，得到了科学界和政府的高度重视。将丰富的木质纤维素类资源利用起来就是一条切实可行的办法。
生物质精炼应当从环境和国情出发，我国是一个农业大国，每年都会副产将近8.2亿吨的秸秆类农林副产物，但是利用率很低，如果找到一种切实可行的高效利用方法，将创造企及可观的经济价值，并且也解决了副产物的去向问题，可以减少我国的环境污染，同时也能为农民解决一大困扰。传统的生物质精炼工艺是将三大组分进行分离，然后分别加以利用，其中纤维组分被用来酶解发酵产纤维乙醇。但现如今木质纤维素类生物质制备纤维乙醇难以实现工业化，一个主要原因是纤维的酶解成本居高不下。所以需要寻找一种能提高酶解效率，并且能降低酶用量的精炼工艺。
秸秆类生物质相比较于针叶木或是阔叶木具有一个特点，植物的细胞壁中含有较多的杂细胞，主要包括：薄壁细胞、射线细胞及表皮细胞等。在工业化预处理或是制浆厂制浆时，这些细胞的细胞壁以低结晶纤维的形式脱落。低结晶纤维同样的由纤维素、半纤维素、木质素这三大素所构成，其中纤维素占比为40％～60％，具有丰富的六碳糖资源。同时低结晶纤维具有以下特点，该种纤维的物理尺寸较小，纤维水溶液的粘度低、流动性及传质效果佳，整体的比表面积高，这些特点构成了低结晶纤维具有较高的酶解效率。
但是现有方法木质纤维素经制浆后，直接或者粗略的进行筛分，使得低结晶纤维中含有大量的结晶纤维，后续酶解过程中会消耗掉大量的纤维素酶，增大了制糖的成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，通过将结晶纤维从低结晶纤维中分离出去，然后针对低结晶纤维进行酶解，制备葡萄糖。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种低结晶纤维的提取制糖工艺，包括如下步骤：
步骤一：将木质纤维素制成浆料；
步骤二：采用超频振动筛网对步骤一浆料进行筛分，分离掉结晶纤维，得到低结晶纤维水溶液；
步骤三：对步骤二得到低结晶纤维水溶液进行固液分离，然后采用纤维素酶对固态物料进行酶水解，得到葡萄糖。
步骤一中，所述木质纤维素为麦秸秆、稻秸秆、玉米秸秆以及高粱杆中的一种或两种以上的混合物。
所述木质纤维素采用化学法、物理法以及生物法制成浆料。
其中，化学法包括碱蒸煮、稀酸水热等；物理法包括双螺杆搓丝、盘磨磨解等；生物法包括：发酵、酶水解等。
优选地，步骤二中，所述超频振动筛网孔径为18～800目，超声频率为20000～40000hz。由于超频振动筛有一个高频率低振幅的超声振动波,这使物料得以低空悬浮在筛面,从而增加物料的筛分精度，能够有效的分离掉结晶纤维，从而便于后续的酶解；超声波振动筛的筛分精度一般可达95％以上,而普通振动筛的筛分精度一般为60～70％。此外，超频振动筛有效减少堵网问题，增加筛选效率及筛网寿命；能够显著提高产量，由于介入了超频，筛选纤维时，低结晶纤维通过量更大，减少时间成本，提高企业产能。
进一步地，步骤三中，所述固液分离前，将低结晶纤维水溶液进行静置沉淀，并除去上层清水，这部分的水可以循环利用。
优选地，步骤三中，所述酶水解的固液比为1/5～1/20，纤维素酶使用量为5～50u/g纤维素，酶解的时间为6～12h。
有益效果：
1、本发明工艺更好地实现农林秸秆类生物质的综合利用，提高农副产物的利用率，解决环境及土地的问题；对低结晶纤维进行分离提取，做到物尽其用；利用低结晶纤维具有比表面积大、物理尺寸小及水溶液传质效果好，非常适用于进行酶解糖化，可以降低酶用量及提高固液比，降低酶解成本；
2、本发明工艺采用超频振动筛网对结晶纤维和低结晶纤维进行分离，能够显著降低分离过程中的用水量，同时降低后续酶水解过程中的酶使用量；同时设备操作简单、成本低，耗水量少，具有工业化放大的可行性；工业过程不产生废水，可以进行废水回用，是一种环保节能的工艺。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
商品化的诺维信纤维素酶的酶活定义为：50℃、ph4.8下，1ml酶每分钟水解生成1微克葡萄糖的量定义为一个活力单位。以下实施例中，均采用商品化的诺维信纤维素酶，酶活值为200u/ml。
尤特尔商品化半纤维素酶的酶活定义为：50℃、ph4.8下，1ml酶每分钟水解生成1微克还原糖的量定义为一个活力单位，酶活值为80000u/ml。
实施例1：
(1)：制浆
将麦草秸秆切断至大约5cm左右的长度并水洗备料，将备好的物料投入蒸球，加碱液，蒸汽通入蒸球，麦草秸秆在140℃的饱和蒸气下做碱蒸煮30min，泄压降温取出物料，配成5％浆浓进盘磨磨解，得到麦草浆。
(2)：筛分
将预处理好的麦草浆配成3％的浆浓，投入超频振动筛分网，筛网目数为50目，频率为20000hz，收集透过筛网的低结晶纤维溶液，放置一旁使纤维自沉降30min，抽走上层清液，对底部的低结晶纤维溶液固液分离后得到低结晶纤维固态物料。
(3)：酶解
用商品化的诺维信纤维素酶对低结晶纤维固态物料进行酶水解，酶解条件为：固液比1/10，酶用量为20u/g纤维素，酶解12h后通过液相检测，葡萄糖的得率达到75％。
实施例2
(1)：制浆
将稻草秸秆切断至大约5cm左右的长度并水洗备料，将备好的物料投入蒸球，加碱液，蒸汽通入蒸球，麦草秸秆在120℃的饱和蒸气下做碱蒸煮30min，泄压降温取出物料，配成5％浆浓进盘磨磨解，得到稻草浆。
(2)：筛分
将预处理好的麦草浆配成3％的浆浓，投入超频振动筛分网，筛网目数为300目，频率为32000hz，收集透过筛网的低结晶纤维溶液，放置一旁使纤维自沉降30min，抽走上层清液，对底部的低结晶纤维溶液固液分离后得到低结晶纤维固态物料。
(3)：酶解
用商品化的诺维信纤维素酶对低结晶纤维固态物料进行酶水解，酶解条件为：固液比1/10，酶用量为20u/g纤维素，酶解12h后通过液相检测，葡萄糖的得率达到85％。
实施例3
(1)：制浆
将麦草秸秆切断至大约5cm左右的长度并水洗备料，将备好的物料用来过双螺杆挤出机，并在加两股泵往物料上喷碱液，碱物料过固液分离出黑液，用半纤维素酶对物料进行预酶解6h，酶解条件为ph6，半纤维素酶活为10u/g木聚糖，温度为50℃，酶解后挤出糖液，将物料配成5％浆浓进盘磨磨解，得到麦草浆。
(2)：筛分
将预处理好的麦草浆配成3％的浆浓，投入超频振动筛分网，筛网目数为50目，频率为40000hz，收集透过筛网的低结晶纤维溶液，放置一旁使纤维自沉降30min，抽走上层清液，对底部的低结晶纤维溶液固液分离后得到低结晶纤维固态物料。
(3)：酶解
用商品化的诺维信纤维素酶对低结晶纤维固态物料进行酶水解，酶解条件为：固液比1/10，酶用量为20u/g纤维素，酶解12h后通过液相检测，葡萄糖的得率达到78％。
对比例1
麦草秸杆制浆后，不进行筛分进行酶解，其它条件都与实施例3相同，葡萄糖得率仅为34％。
对比例2
麦草秸杆制浆后，采用常规筛网进行筛分，制浆条件与实施例3相同，酶解条件：用商品化的诺维信纤维素酶对低结晶纤维固态物料进行酶水解，固液比为1:10，酶用量为30u/g纤维素，葡萄糖得率仅为50％。
本发明提供了一种低结晶纤维的提取制糖工艺的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。