一种甘蔗渣糖化方法技术

本发明专利技术公开了一种甘蔗渣糖化方法，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为15～20％；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于25～30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2～6d，所述的发酵菌由里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌10～30min。本发明专利技术的糖化率高，发酵终点易控制。

Saccharification method of Bagasse

The invention discloses a saccharification method of bagasse, which comprises the following steps: (1) bagasse pretreatment: using infrared ray to sterilize bagasse, and adjusting the moisture content of bagasse to 15-20% by microwave drying or adding water; (2) saccharification: adding fermentation bacteria to bagasse and fermenting it in 25-30 C until ethanol is available. The fermentation bacteria are composed of Trichoderma reesei, Aspergillus niger, Aspergillus Echinococcus and Kluyveromyces cerevisiae; (3) inactivation of sugar by adding citric acid, dimethylsulfoxide, 4-butylammonium chloride and dimethylsulfoxide imidazole salt to the sterilized bagasse and decomposing it at room temperature for 2-6 days. The bagasse can be sterilized at temperatures above 100 and 10 to 30min. The saccharification rate of the invention is high, and the fermentation endpoint is easy to control.

【技术实现步骤摘要】
一种甘蔗渣糖化方法
本专利技术涉及生物化工
，具体涉及一种甘蔗渣糖化方法。
技术介绍
甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物，来源集中、量大面广，是一种重要的可再生生物质资源，其结构组成主要包括纤维素、半纤维素以及木质素。甘蔗渣的酶解糖化是将纤维素和半纤维素酶解成单糖，单糖再经发酵生产燃料酒精、生物柴油、酵母、医药品及其他化工原料。现有技术中，将甘蔗渣应用于饲料领域的研究少。而现有的甘蔗渣糖化技术主要采用的酶降解或者添加发酵菌降解，采用酶降解具有降解效果差，降解不充分的缺点，而采用发酵菌糖化则不易把控发酵糖化终点，不易糖化的成分。
技术实现思路
本专利技术克服了上述采用发酵菌糖化甘蔗渣，不易把控发酵糖化终点，糖化成分难以控制的技术问题，提供一种甘蔗渣糖化方法。为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案：一种甘蔗渣糖化方法，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为15～20％；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于25～30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2～6d，所述的发酵菌由里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌10～30min。其中，所述的发酵菌由活菌数数量比为20:12～15:10～14:1里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成。其中，所述(2)糖化工艺中，柠檬酸的添加量为甘蔗渣质量的1～5％，二甲亚砜4丁基氯化铵的添加量为甘蔗渣质量的0.1～1％和二甲亚砜咪唑盐的添加量为甘蔗渣质量的3～8％。其中，所述的发酵菌的添加量为甘蔗渣质量的0.1～1％。其中，所述干燥工艺中，所述(1)甘蔗渣预处理和所述(2)糖化工艺中的红外波长线均为0.75～1000μm。其中，所述的甘蔗渣的粒度为0.01～30mm。里氏木霉，是多细胞的真核微生物，红褐肉座菌(Hypocreajecorina)的无性型,隶属于丛梗孢目(Moniliales)木霉属(Penicillium)。其作为工业菌株用于生产分解不同植物材料的酶类，包括纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等。黑曲霉，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。本专利技术与现有技术相比较具有以下有益效果：(1)本专利技术采用里氏木霉可产生高活力的内切型和外切型β-葡聚糖酶，但形成纤维二糖酶的能力较弱，而黑曲霉可产生高活力的纤维二糖酶；棘孢曲霉的纤维二糖酶活力和半纤维素酶活力高，降解能力过强，克鲁维氏酵母的纤维素降解能力弱，但能将单糖直接发酵成乙醇，本专利技术将里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母配合发酵，其可生成较好的纤维素酶系，而克鲁维氏酵母产生的乙醇可作为发酵终点的判断，产生乙醇后即对发酵菌进行灭菌，避免产生过多的乙醇，而此时甘蔗渣中含有最好的降解酶系，且此时的甘蔗渣还有部分木质素未降解成单糖，对发酵菌进行灭菌后再添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐进行静置继续酶解，可柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐可溶解生物聚合物，其与甘蔗渣中的降解酶系配合可大大提高甘蔗渣的糖化速率，甘蔗渣糖化效果好。(2)本专利技术的甘蔗渣糖化率高可达64％以上，且无乙醇生成，糖化后的甘蔗渣可作为饲料原料。具体实施方式下面结合实施例和试验对本专利技术作进一步说明。实施例1一种甘蔗渣糖化方法，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为20％；所述的甘蔗渣的粒度为0.01mm；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2d，发酵菌由活菌数数量比为20:15:10:1里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；所述的发酵菌的添加量为甘蔗渣质量的1％；所述柠檬酸的添加量为甘蔗渣质量的1％，所述二甲亚砜4丁基氯化铵的添加量为甘蔗渣质量的1％，所述二甲亚砜咪唑盐的添加量为甘蔗渣质量的3％；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌30min。上述步骤(1)甘蔗渣预处理和上述步骤(2)糖化工艺中的红外波长线均为0.75μm。实施例2一种甘蔗渣糖化方法，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为20％；所述的甘蔗渣的粒度为0.01mm；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2d，发酵菌由活菌数数量比为20:15:10:1里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；所述的发酵菌的添加量为甘蔗渣质量的1％；所述柠檬酸的添加量为甘蔗渣质量的1％，所述二甲亚砜4丁基氯化铵的添加量为甘蔗渣质量的1％，所述二甲亚砜咪唑盐的添加量为甘蔗渣质量的3％；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌30min。上述步骤(1)甘蔗渣预处理和上述步骤(2)糖化工艺中的红外波长线均为0.75μm。实施例3一种甘蔗渣糖化方法，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为18％；所述的甘蔗渣的粒度为20mm；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于28℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解5d，发酵菌由活菌数数量比为20:13:12:1里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；所述的发酵菌的添加量为甘蔗渣质量的0.5％；所述柠檬酸的添加量为甘蔗渣质量的3％，所述二甲亚砜4丁基氯化铵的添加量为甘蔗渣质量的0.5％，所述二甲亚砜咪唑盐的添加量为甘蔗渣质量的5％；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌20min。上述步骤(1)甘蔗渣预处理和上述步骤(2)糖化工艺中的红外波长线均为500μm。为了说明本专利技术的技术效果，设置如下对照组：对照组1对照组1与实施例1的甘蔗渣糖化方法基本相同，区别在于，对照组1的发酵菌为黑曲霉。对照组2对照组2与实施例1的甘蔗渣糖化方法基本相同，区别在于，对照组2的发酵菌为里氏木霉、黑曲霉、克鲁维氏酵母。对照组3对照组3与实施例1的甘蔗渣糖化方法基本相同，区别在于，对照组3的发酵菌为里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉。对照组4对照组4与实施例1的甘蔗渣糖化方法基本相同，区别在于，对照组4的发酵菌为黑曲霉、克鲁维氏酵母。对照组5对照组5与实施例1的甘蔗渣糖化方法基本相同，区别在于，对照组5的糖化工艺中，将发酵菌灭菌后甘蔗渣不添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐。对照组6对照组6与实施例1的甘蔗渣糖化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甘蔗渣糖化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为15～20％；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于25～30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2～6d，所述的发酵菌由里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌10～30min。

【技术特征摘要】
1.一种甘蔗渣糖化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)甘蔗渣预处理：采用红外线对甘蔗渣灭菌，并通过微波烘干或添加水将甘蔗渣水分百分含量调整为15～20％；(2)糖化：向甘蔗渣中添加发酵菌后置于25～30℃中发酵直至有乙醇生成时停止发酵，采用红外线对甘蔗渣进行灭菌，再向灭菌后的甘蔗渣添加柠檬酸、二甲亚砜4丁基氯化铵和二甲亚砜咪唑盐于室温下降解2～6d，所述的发酵菌由里氏木霉、黑曲霉、棘孢曲霉、克鲁维氏酵母组成；(3)灭酶：将糖化后的甘蔗渣置于100℃以上的高温中灭菌10～30min。2.根据权利要求1所述的一种甘蔗渣糖化方法，其特征在于，所述的发酵菌由活菌数数量比为20:12～15:10～14:1里氏木霉...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢英健，
申请(专利权)人：广西秀美壮乡能源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45