专利名称：一种木质纤维素生物质的综合利用方法
技术领域：
本发明涉及一种综合利用木质纤维素生物质的方法，具体地说是一种综合利用木质纤维素生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法。
背景技术：
随着化石燃料资源的日趋枯竭和环境污染的日益严重，利用再生能源为石化产品的替代品变得愈加重要。而燃料乙醇是生物质液体能源的物质的主要形式，也是化石燃料最可能的替代品。目前，世界乙醇生产主要以淀粉类(玉米、木薯等)和糖类(甘蔗、甜菜等)作为发酵的原料。采用微生物法发酵生产乙醇技术成熟，但是高昂的原料成本使粮食发酵生产乙醇的工业应用受到限制，同时存在与人争粮与粮争地等弊端，并且导致粮食价格持续走高，因此寻找新的原料势在必行。现在科学家把目光投向成本更为低廉、来源更广泛的木质纤维素生物质。
木质纤维素生物质以植物体的形式存在，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素， 其中，纤维素占40%左右，半纤维素占25%左右，木质素占20%左右，地球上每年由光合作用生成的木质纤维素生物质总量超过2000亿吨，因此木质生物质是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。
如果能以木质纤维素生物质为原料生产乙醇，将极大解决人类的能源问题，但是在这方面仍存在很多技术难题尚未解决。目前，在以木质纤维素生物质为原料生产乙醇过程中，遇到的第一个问题是对半纤维素、纤维素和木质素未能很好地综合利用，现有处理生物质的工艺技术，大多以降解糖类得到乙醇为目的，不能同时提取得到高纯度、高活性的木质素，往往把木质素作为一个去除对象；另一个最大问题是纤维素酶解的转化率低，酶解的成本过高(占总生产成本的40-50% )，生产成本过高，无法真正实现工业化。纤维素酶解的转化率低的原因是一方面半纤维素作为分子黏合剂结合在纤维素和木质素之间，而木质素具有的网状结构，作为支撑骨架包围并加固着纤维素和半纤维素，木质素和半纤维素在空间上可阻碍纤维素分子与酶的接触，酶可及度差，增加了酶解的难度。因此有必要对木质纤维素生物质进行有效的预处理，破坏木质素和半纤维素的空间障碍，同时还要避免预处理产生不利于酶解的酶抑制物(如糠醛，乙酸等)，从而有利于纤维素的酶解；另一方面， 纤维素酶对结晶纤维素酶促反应活力比较低，因此，为了提高纤维素酶解的转化率，需要提高纤维素酶的活力。发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术在综合利用半纤维素、木质素和纤维素时，对木质素的利用率低且纤维素酶解转化率低的问题，从而提出了一种木质纤维素生物质的综合利用方法。
为达到上述目的， 本发明提供一种木质纤维素生物质的综合利用方法，其特征在于包括以下步骤
(a)对木质纤维素生物质进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣；
(b)使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解，得到葡萄糖溶液和酶解残渣， 所述纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为Penicillium decumbens ro_G3_08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是CCTCC M 2011195 ；
(c)用碱溶液处理所述酶解残渣，提取其中的木质素并得到碱解残渣；
(d)将所述碱解残渣返回步骤(b)进行酶解处理或将所述碱解残渣与新的酸水解残渣合并后再进行步骤(b)的酶解处理，然后依次进行步骤(C)和(d)，如此循环，进一步提取木质素和进行纤维素酶解。
所述酸溶液的种类没有特别的限定，可以是木质纤维素生物质进行酸水解的常规使用的酸，例如酸可以为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或几种。
所述酸水解的温度为100-150°C，时间为O. 5-3小时，进行所述酸水解时，酸溶液的浓度为O. 5-30重量％ (如选用的酸为强酸，则酸溶液的浓度较低，约为O. 5-5重量％， 如选用的酸为弱酸，则酸溶液的浓度较高，约为5-30重量％ )。优选磷酸的浓度为1-20重量％。
所述酸溶液磷酸溶液，磷酸溶液的浓度为1-20重量％。
所述木质纤维素生物质可以为玉米秸杆、麦秸、稻秸、甘蔗渣、棉柴、棉子壳、玉米芯、稻草、高粱杆、阔叶木材和木片的一种或几种。
根据原料情况进行预处理，对木质纤维素生物质原料进行切割或粉碎，接着对该秸杆段进行洗涤除尘。
所述纤维素酶解的条件为底物用量为80_150g/L，纤维素酶的添加量为 10-15FPU/g纤维素，温度为45-55°C、pH为4-6、搅拌转速为50_200rpm，酶解转化时间为 2-7 天。
纤维素酶解糖化后，可以采用本领域技术人员公知的方法，发酵生产乙醇。
所述碱溶液处理在40-10(TC下进行。
所述碱溶液处理中液固体积比为5 1-20 I。
所述碱溶液处理中碱溶液的浓度为O. 8-5重量％。
所述碱溶液处理的时间为1-6小时。
各种碱都可以用于本 发明,包括但不限于氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氨水等。但是，根据某些优选实施方案，碱溶液为氢氧化钠的水溶液。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点
1、本发明采用了先酸水解、再酶解、最后碱解的工艺路线，由于所用的纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为Penicillium decumbens ro-G3-08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是CCTCC M 2011195， 采用该青霉菌生产的纤维素酶具有较高的活力，提高了纤维素酶解的提取率；本发明同时采用循环工艺分别对纤维素、木质素进行交替提取处理，一方面提高了纤维素和木质素的提取率，另一方面通过这种方法可以减弱酸解、碱解的处理条件，进一步保护木质素和纤维素不被破坏，从而可以使木质素和纤维素的利用最大化；另外，本发明采用的先酸解、再酶解、最后碱解的工艺路线，由于酸解完成后残渣呈微酸性，所以不需要像先酸解、再碱解、最后酶解的工艺路线，在酶解之前需要对底物进行中和，使其PH值达到4-6，因此，简化了生产工艺，减少了对环境的污染；其次，由于采用了先酸解、后酶解、最后碱解的工艺，所以酶解后得到的残渣的主要成分为木质素，因此，碱溶液提取碱木质素比较容易，减少了碱溶液的用量，也减少了对环境的污染；
由此可见，本发明的上述方法解决了现有技术中木质纤维素生物质的综合利用问题，使资源利用达到了最大化。
2.本发明所用的由青霉菌培养得到的纤维素酶，在底物用量为80_150g/L，纤维素酶的添加量为10-15FPU/g纤维素，温度为45-55°C、pH为4-6、搅拌转速为50_200rpm，酶解转化2-7天的条件下，酶解转化率最高。
3.所述酸水解中反应的温度为100_150°C，时间为O. 5-3小时，在该温度和时间下，既能将半纤维素水解的比较彻底，又能够阻止酸性条件下高温和反应时间过长对木质素和纤维素的破坏。
4、本发明酸水解所用的酸为磷酸溶液，且磷酸溶液的浓度为1-20重量％，最大限度地避免了破坏木质素及纤维素，且由于磷酸腐蚀性较弱，因此，设备维护简单、使用时间长。
5.本发明碱溶液处理的条件采用的液固比、碱用量、温度和时间，最终得到碱木质素的活性非常高。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明工艺流程的示意图。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明作进一步的描述。
以下实施例所使用的自制纤维酶均由青霉菌培养得到，具体的培养方法为
⑷菌种增殖培养
将命名编号为Penicillium decumbens Η)-63_08青霉菌种子液以5% (ν/ν)的接种量接入到经过121°C灭菌30min的含有种子培养基的发酵罐中进行活化，保持罐压 O. 02-0. 05MPa、通气量O. 5vvm、搅拌转速100-150rpm、30°C培养30-60小时，得到活化后的种子液。
所述种子培养基中的组分及用量为取实施例1的酸水解残渣10_30g/L、麸皮 20-50g/L、蛋白胨l_4g/L、硫酸铵2-4g/L、其余为水。
所述种子培养基中的组分及用量优选为酸水解残渣20g/L、麸皮40g/L、蛋白胨 3g/L、硫酸铵3g/L、其余为水。
(B)制备纤维素酶
将步骤(A)获得种 子液以10% (ν/ν)的接种量接入已经灭菌的装有3L发酵培养基的5L发酵罐中，发酵过程中添加消泡剂控制发泡，保持罐压O. 02-0. 05MPa、通气量 O. 5-0. 6vvm、搅拌转速100-150rpm、30°C培养80-136小时，得到发酵液。
所述发酵培养基中各组分用量分别为酸水解残渣30_50g/L、麸皮20_50g/L、微晶纤维素或羧甲基纤维素4-8g/L、硫酸铵2-5g/L、磷酸二氢钾2-4g/L、硫酸镁O. 4-0. 6g/L、 其余为水，培养基初始pH为5. 0-6. O。
所述发酵培养基中各组分用量优选为酸水解残洛45g/L、麸皮35g/L、微晶纤维素5g/L、硫酸铵4g/L、磷酸二氢钾3g/L、硫酸镁O. 6g/L、其余为水，培养基初始pH为 5. 0-6. O0
得到的发酵液SOOOrpm离心取得上清液，即得含有纤维素酶的粗酶液，该粗酶液可直接用于纤维素的酶解。
( 二)按下述方法测试以下实施例中木质素的各种性能
木质素含量的测定包括酸不溶木质素及酸可溶木质素。其中酸不溶木质素的测定采用Klason法，根据国标GB/T2677. 8-94进行；酸可溶木质素根据国标GB 10337-89进行。
水分的测定根据GB/T 2667. 3-93进行。
以下实施例参加图1。
以下实施例中酸水解温度对应的压力均为饱和水蒸汽的压力，因此不再为每个实施例给出压力数据。
本发明的实施例中，标明除外，所用百分含量均表示为重量百分含量，S卩“ 表示 “重量％”。
实施例1
(I)酸水解
将10. 6kg玉米芯(质量成分组成水分6. 12 %、纤维素35. 19 %、半纤维素 32. 1%、木质素23. 7%、其它2. 95%，下同)打碎，用水洗涤除尘，然后用80kg磷酸溶液进行水解，磷酸溶液的质量浓度为10%，酸水解的温度为120°C，时间为I小时，水解完成后分离得到的酸水解残渣和戊糖溶液，用IOkg水清洗所述酸水解残渣，清洗液与所述戊糖溶液合并，最后得到19. 64kg酸水解残渣(含水量为65%左右，半纤维素的绝干含量为 15. 87%、木质素的绝干含量为31. 75%、纤维素的绝干含量为47. 81% )和80. 34kg戊糖溶液，戊糖溶液的浓度为2. 89%，半纤维素的提取率为68%。
半纤维素提取率的计算公式如下
半纤维素的提取率％=(戊糖溶液的质量X戊糖的浓度)/(玉米芯质量X玉米芯中半纤维素的含量)X 100%。
(2)纤维素酶解
所述酶解的条件为纤维素酶为上述青霉菌(Penicillium decumbensPD-G3-08, 已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2011195)培养得到的的纤维素酶，将本实施例步骤(I)得到的全部酸水解残渣作为纤维素底物，按照15FPU/ g纤维素的添加量添加纤维素酶，纤维素底物用量为125g/L，在温度为48°C、pH为5. O、搅拌转速50rpm的条件下，酶解转化2天，整个酶解过程无需保压，得到葡萄糖溶液，质量为 54. 99kg，浓度为2.93%，纤维素的提取率为43 %。
纤维素提取率的计算公式如下
纤维素的提取率％ =(葡萄糖溶液质量X葡萄糖溶液的浓度)/(玉米芯质量X玉米芯中纤维素的含量)X 100%。
葡萄糖溶液生产乙醇的工艺为现有工艺，在此不再赘述，其它实施例相同。
(3)碱溶液提取碱木质素
将本实施例步骤(2)得到的全部酶解残渣与氢氧化钠溶液混合，其中液固体积比为5 1，氢氧化钠的浓度为3%，然后升温至70°C，经过1小时的蒸煮碱解，分离得到碱解残渣和碱木质素溶液，用IOkg水清洗所述碱解残渣，清洗液与所述碱木质素溶液合并；最终得29. 92kg碱木质素溶液和11. 65kg碱解残洛(含水率为65 %左右)，溶液中碱木质素含量为3. 72%，碱木质素的提取率为44%。
碱木质素提取率％=(碱木质素溶液的质量X碱木质素溶液中的木质素含量)/ (玉米芯质量X玉米芯中木质素的含量)X 100%
(4)循环处理
将步骤(3)得到的全部碱解残渣返回步骤(2)进行第二次酶解，第二次酶解处理与本实施例中步骤(2)所述的酶解处理的条件相同；得到32. 63kg葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的浓度为3. 56%，第二次纤维素的提取率为31%。
对所述第二次酶解残渣进行第二次碱解，第二次碱解的条件与本实施例中步骤 (3)中所述碱解的条件相同；碱木质素溶液的质量为16. 41kg，溶液中的碱木质素含量为4.78%，第二次碱木质素的提取率为31%。
综上所述，半纤维素的提取率为68%，纤维素的总提取率为74%，碱木质素的总提取率为75%。
实施例2
(1)酸水解
将10. 6kg玉米芯打碎，用水洗涤除尘，然后用80kg磷酸溶液进行水解，磷酸溶液的质量浓度为20%,酸水解的温度为100°C,时间为O. 5小时,水解完成后分离得到的酸水解残渣和戊糖溶液，用1Okg水清洗所述酸水解残渣，清洗液与所述戊糖溶液合并，最后得到19. 35kg酸水解残渣(含水量为65%左右，半纤维素的绝干含量为15. 10%、木质素的绝干含量为31. 79%、纤维素的绝干含量为48. 47% )和80. 63kg戊糖溶液，戊糖溶液的浓度为2. 96%，半纤维素的提取率为70%。
(2)纤维素酶解
取步骤(1)得到全部酸水解残渣作为纤维素底物，进行纤维素酶解，所述酶解的条件为纤维素酶为上述青霉菌(Penicillium decumbensPD-G3-08,已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2011195)培养得到的的纤维素酶，按照 10FPU/g纤维素的添加量添加纤维素酶,纤维素底物用量为150g/L,在温度为55°C、pH为4、 搅拌转速200rpm的条件下，酶解转化7天 ，整个酶解过程无需保压得到葡萄糖溶液，质量为 51. 92kg，浓度为3. 18%，纤维素的提取率达44% 0
(3)碱溶液提取碱木质素
将上述步骤(2)得到的全部酶解残渣与氢氧化钠溶液混合，其中液固体积比为 10 1，氢氧化钠的浓度为5%，然后升温至40°C，经过6小时的蒸煮碱解，分离得到碱解残洛和碱木质素溶液,用IOkg水清洗所述碱解残洛,清洗液与所述碱木质素溶液合并；最终得到11. 12kg碱解残洛(含水率约为65% )和55. 25kg碱木质素溶液；溶液中的碱木质素含量为2.1碱木质素提取率为46% ；
(4)循环处理
将步骤(3)得到的全部碱解残渣返回步骤(2)进行第二次酶解，第二次酶解处理与本实施例步骤(2)所述的酶解处理的条件相同；得到29. 8kg葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的浓度为4. 15%，第二次纤维素的提取率为33%。
对所述第二次酶解残渣进行第二次碱解，第二次碱解的条件与本实施例中步骤 (3)中所述碱解的条件相同；碱木质素溶液的质量为28. 41kg，溶液中的碱木质素含量为 2. 22%,第二次碱木质素的提取率为25%。
综上所述，半纤维素的提取率为70%，纤维素的总提取率为77%，碱木质素的总提取率为71%。
实施例3
(I)酸水解
将10. 6kg玉米芯打碎，用水洗涤除尘，然后用80kg磷酸溶液进行水解，磷酸溶液的质量浓度为5%，酸水解的温度为150°C，时间为I小时，水解完成后分离得到的酸水解残渣和戊糖溶液，用IOkg水清洗所述酸水解残渣，清洗液与所述戊糖溶液合并，最后得到 20. 02kg酸水解残渣(含水量为65%左右，半纤维素的绝干含量为16. 05%、木质素的绝干含量为31. 5%、纤维素的绝干含量为47. 97% )和79. 96kg戊糖溶液，戊糖溶液的浓度为2.86%，半纤维素的提取率为67%。
(2)纤维素酶解
取步骤(I)所述酸水解残渣作为纤维素底物，进行纤维素酶解，所述酶解的条件为纤维素酶为上述青霉菌(Penicillium decumbens Η)-63_08,已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC Μ2011195)培养得到的的纤维素酶，按照12FPU/ g纤维素的添加量添加纤维素酶，纤维素底物用量为80g/L，在温度为55°C、pH为4，搅拌转速为IOOrpm的条件下，酶解转化2天，整个酶解过程无需保压，得到葡萄糖溶液，质量为 94. 6kg，浓度为1. 86%，纤维素的提取率为47%。·
(3)碱溶液提取碱木质素
将上述步骤(2)得到的全部酶解残渣与氢氧化钠溶液混合，其中液固体积比为 20 1，氢氧化钠的浓度为0.8%，然后升温至100°C，经过2小时的蒸煮碱解，分离得到碱解残渣和碱木质素溶液，用IOkg水清洗所述碱解残渣，清洗液与所述碱木质素溶液合并； 最终得到11. 47kg碱解残渣(含水率约为65% )和108. 7kg碱木质素溶液；溶液中的碱木质素含量为1.07%,碱木质素提取率为46 %。
(4)循环处理
将步骤(3)中的全部碱解残渣返回步骤(2)中，与新的酸水解残渣(另一批玉米芯经过步骤酸水解后得到的酸水解残渣)合并后再进行酶解处理，酶解处理完成后再进行步骤(3)的碱解处理，然后再将碱解残渣返回步骤(2)中，再次与新的酸水解残渣合并，如此可以形成循环处理。
采用上述方法对106kg玉米芯进行处理，最终得到玉米芯的半纤维素的提取率为 67%,纤维素的总提取率为79%,木质素的总提取率为73%。
实施例4
(I)酸水解
首先将为11. 12kg的麦秸杆(质量成分组成水分10.1 %、纤维素44%、半纤维素 22. 2%、木质素17%、其它6. 7% )打碎，用水洗涤除尘，然后用硫酸溶液进行水解，硫酸溶液的质量浓度为O. 5%，进行酸水解的温度为130°C、压力为O. 27MPa，时间为3小时，水解完成后分离得到的，酸水解残渣和戊糖溶液得到的酸水解残渣用IOkg水清洗后，然后清洗液与戊糖溶液合并，最后得到21. 87kg酸水解残渣(含水量为65%左右，半纤维素的绝干含量为11. 61 %、木质素的绝干含量为22. 03%、纤维素的绝干含量为56. 63% )和78.1kg戊糖溶液，戊糖浓度为2. 02%，半纤维素的提取率为64%。
(2)纤维素酶解
取步骤(I)所述酸水解残渣作为纤维素底物，进行纤维素酶解，所述酶解的条件为纤维素酶为上述青霉菌(Penicillium decumbens Η)-63_08,已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC Μ2011195)培养得到的的纤维素酶，按照15FPU/ g纤维素的添加量添加纤维素酶，纤维素底物用量为125g/L，在温度为48°C、pH为5. O、搅拌转速50rpm的条件下，酶解转化2天，整个酶解过程无需保压，得到葡萄糖溶液，质量为 61. 4kg，浓度为3. 68%，纤维素的提取率为46%。
(3)碱溶液提取碱木质素
将上述步骤(2)得到的全部酶解残渣与氢氧化钠溶液混合，其中液固体积比为 5 1，氢氧化钠的浓度为3%，然后升温至70°C，经过I小时的蒸煮碱解，分离得到碱解残洛和碱木质素溶液,用IOkg水清洗所述碱解残洛,清洗液与所述碱木质素溶液合并；最终得到12. 91kg碱解残洛(含水率约为65% )和29. 52kg碱木质素溶液；溶液中的碱木质素含量为2. 75%，碱木质素提取率为43% ；
(4)循环处理
将步骤(3)得到的全部碱解残渣返回步骤(2)进行第二次酶解，第二次酶解处理与本实施例步骤(2)所述的酶解处理的条件相同；得到36. 14kg葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的浓度为4. 06%，第二次纤维素的提取率为30% ；
对所述第二次酶解残渣进行第二次碱解，第二次碱解的条件与本实施例中步骤(3)中所述碱解的条件相同；碱木质素溶液的质量为16. 04kg，溶液中的碱木质素含量为3.18%，第二次碱木质素的提取率为27%。
综上所述，半纤维素的提取率为64%，纤维素的总提取率为76%，碱木质素的总提取率为70%。
通过实验发现，酸溶液采用重量百分浓度为30%的弱酸时，对木质素和纤维素的破坏较小，能实现本发明的目的。而磷酸溶液的浓度为1%时，也能够实现本发明，只是酸水解所需要的时间和反应温度需要相应增加。
对比例I
工艺和方法同实施 例1，不同点在于步骤(3)纤维素酶解所用的纤维酶为市售纤维素酶(和氏璧生物技术有限公司、4w单位)，只进行一次纤维素酶解，不进行步骤(3) 和(4)的循环处理，得到质量为54. 9kg、浓度为2. 25%的葡萄糖溶液，纤维素的提取率为 33%。
对比例2
工艺和方法同实施例2，不同点在于步骤(3)纤维素酶解所用的纤维酶为市售纤维素酶(和氏璧生物技术有限公司、4w单位)，只进行一次纤维素酶解，不进行步骤(3) 和(4)的循环处理，得到质量为51. 9kg、浓度为2. 17%的葡萄糖溶液，纤维素的提取率为 30%。
对比例3
工艺和方法同实施例4，不同点在于步骤(3)纤维素酶解所用的纤维酶为市售纤维素酶(和氏璧生物技术有限公司、4w单位)，只进行一次纤维素酶解，不进行步骤(3) 和(4)的循环处理，得到质量为61. 2kg、浓度为2. 32%的葡萄糖溶液，纤维素的提取率为 29%。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种木质纤维素生物质的综合利用方法，其特征在于包括以下步骤 (a)对木质纤维素生物质进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣； (b)使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解，得到葡萄糖溶液和酶解残渣，所述纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为Penicillium decumbensro-G3-08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是CCTCC M 2011195 ； (c)用碱溶液处理所述酶解残渣，提取其中的木质素并得到碱解残渣； (d)将所述碱解残渣返回步骤(b)进行酶解处理或将所述碱解残渣与新的酸水解残渣合并后再进行步骤(b)的酶解处理，然后依次进行步骤(c)和(d)，如此循环，进一步提取木质素和进行纤维素酶解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述酸水解的温度为100-150°C，时间为O.5-3小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于进行所述酸水解时，酸溶液的浓度为O.5-30 重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于所述酸溶液为磷酸溶液，浓度为1-20重量％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于所述纤维素酶解的条件为底物用量为80-150g/L，纤维素酶的添加量为10-15FPU/g纤维素，温度为45-55°C、pH为4-6、搅拌转速为50-200rpm，酶解转化时间为2-7天。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于所述碱溶液处理在40-100°C下进行。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于所述碱溶液处理中液固体积比为5 1-20 I。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于所述碱溶液处理中碱溶液的浓度为O. 8-5重量％。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于所述碱溶液处理的时间为1-6小时。
全文摘要
一种木质纤维素生物质的综合利用方法，包括以下步骤(a)对木质纤维素生物质进行酸水解，得到戊糖溶液和酸水解残渣；(b)使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解，得到葡萄糖的溶液和酶解残渣，所述纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为Penicilliumdecumbens PD-G3-08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是CCTCC M 2011195；(c)用碱溶液处理所述酶解残渣，提取其中的木质素并得到碱解残渣；(d)将所述碱解残渣返回步骤(b)进行酶解处理或将所述碱解残渣与新的酸水解残渣合并后再进行步骤(b)的酶解处理，然后依次进行步骤(c)和(d)，如此循环，进一步提取木质素和进行纤维素酶解。上述方法实现了对木质纤维素生物质资源利用的最大化。
文档编号C08H7/00GK103045698SQ20111031012
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者唐一林, 高绍丰, 张恩选, 韩文斌, 崔建丽, 栗昭争, 马军强, 刘洁, 江成真 申请人:济南圣泉集团股份有限公司