The invention discloses an efficient method for separating lignin based on dilute acid pre-impregnation, which comprises the following steps: A. removing impurities, crushing and drying biomass raw materials; B. freezing-drying biomass raw materials after being impregnated with dilute acid aqueous solution, and then grinding and grinding by ball to obtain the ball-milled biomass; C. hydrolyzing the ball-milled biomass obtained in step B through cellulose complex enzymes. Carbohydrates in biomass are physically removed, and lignin is obtained in the form of residue. High purity enzymatic hydrolysis residue lignin is obtained by repeatedly washing the residue. The invention provides a green and efficient lignin separation method, which can be used to prepare lignin with high purity and complete structure, and can be directly used for structural characterization. It provides a new method for interpreting the original lignin structure in biomass, and provides theoretical basis and technical support for forest lignin breeding and further high-value utilization of lignin.
【技术实现步骤摘要】
一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法
本专利技术涉及生物质分离和转化领域,具体涉及一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法。
技术介绍
由于二氧化碳的大量排放和化石燃料不可逆转的消耗,可再生燃料和生物质基的平台化学品已经引起人们的广泛关注并逐步占据了主导地位。生物质能提供最大储量的、可再生的、高附加值的碳基材料。在目前的生物精炼工业中,木质纤维素生物质的综合利用不仅可以从本质上降低碳排放量和成本,而且可以促进生物质转化为高附加值商业产品,这也使得木质纤维素成为化石燃料经济上合理的替代品。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,它们之间通过各种连接键复杂的交织在一起。其中,木质素是自然界中最丰富的天然生物聚合物,在植物细胞壁其含量仅次于纤维素和半纤维素。木质素主要由紫丁香基(S)单元、愈创木基(G)单元和对羟基苯基(H)单元组成,它们之间主要以芳基醚键(β-O-4,α-O-4等)和碳碳键(β-5,β-β等)相连。另外,木质素和碳水化合物(主要是半纤维素)也通过不同的化学键连接,例如苯基糖苷键、苄基醚和γ-酯键,形成木质素-碳水化合物复合体(LCC)。实际上,木质素的物理和化学结构特征对其后续的高值化利用非常重要,如生产于木质素基绿色化学品和生物质基功能材料材料。因此,得到更具有代表性木质素样品并充分地了解其分子结构特征是在当前的生物炼制中非常重要前提。在木质素化学领域,研究人员相继提出了基于不同植物中分离木质素的方法。从历史上看,在1954年首先开发出了一种从球磨木粉中用96%二氧六环提取木质素的方法,命名为“磨木木质素”(MWL)。该方法得到的木 ...
【技术保护点】
1.一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法,其特征在于,包括如下步骤:a.将生物质除杂、粉碎、烘干后得到木质纤维原料备用;b.将步骤a中所得的木质纤维原料浸渍于稀酸(0.5‑5.0%,V酸/V水%)水溶液中,常温下等体积浸渍,浸渍结束后冻干浸渍后的木质纤维原料,再将木质纤维原料进行短时间的球磨处理得到球磨木质纤维原料;c.将步骤b得到的球磨木质纤维原料在醋酸钠缓冲液中用纤维素复合酶进行酶水解,经过一定时间酶处理后,离心分离碳水化合物和酶解残渣;d.将步骤c得到的酶解残渣用热酸水(pH=2)多次洗涤,将洗涤过后的酶解残渣冻干后得到酶解残渣木质素。
【技术特征摘要】
1.一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法,其特征在于,包括如下步骤:a.将生物质除杂、粉碎、烘干后得到木质纤维原料备用;b.将步骤a中所得的木质纤维原料浸渍于稀酸(0.5-5.0%,V酸/V水%)水溶液中,常温下等体积浸渍,浸渍结束后冻干浸渍后的木质纤维原料,再将木质纤维原料进行短时间的球磨处理得到球磨木质纤维原料;c.将步骤b得到的球磨木质纤维原料在醋酸钠缓冲液中用纤维素复合酶进行酶水解,经过一定时间酶处理后,离心分离碳水化合物和酶解残渣;d.将步骤c得到的酶解残渣用热酸水(pH=2)多次洗涤,将洗涤过后的酶解残渣冻干后得到酶解残渣木质素。2.根据权利要求1所述的一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法,其特征在于,上述生物质为桉木,杨木等各种木质纤维生物质原料。3.根据权利要求1所述的一种基于稀酸预浸渍的高效分离木质素的方法,其特征在于,上述步骤中所采用稀酸为稀醋酸和...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙润仓,文甲龙,王汉敏,袁同琦,
申请(专利权)人:北京林业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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