【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物炼制，涉及一种氢氧化钙联合过氧化氢同木质纤维素原料一同密化的预处理方法。
技术介绍
1、燃料乙醇的发酵生产由于具有产物得率高、绿色环保，已经成为生物质资源开发的主攻方向。淀粉和糖类原料发酵生产乙醇具有悠久的发展历史和比较成熟的工艺技术。木质纤维素生物质也已被用来尝试转化成乙醇。木质纤维素生物质是一种洁净的可再生资源，它的开发利用越来越受到人们的关注。预处理是生物质进行加工的一个重要步骤，传统的预处理方式有碱处理、酸处理、离子液体处理、蒸汽爆破预处理、超声波法预处理等，大多存在预处理条件苛刻高、消耗试剂量大、产生的有毒降解产物多等问题。因此，开发高效低成本、有毒降解产物少的新型预处理技术是亟待解决的问题。
2、文献1报道了传统碱性过氧化氢(ahp)预处理方法，通过向玉米秸秆中加入0.125gh2o2/g秸秆，用5m的氢氧化钠调节ph为11.5，在22℃下处理48h，在10％固载量下酶解得到75％的葡萄糖得率和71％的木糖得率(goutami b,suzana c,tongjun l,etal.scale-up and integration of alkaline hydrogen peroxide pretreatment,enzymatichydrolysis,and ethanolic fermentation[j].biotechnology and bioengineering,2012,109:922-931.)。但上述传统的碱性过氧化氢预处理存在一些问题，比如过氧化氢的用量较高、酶解固载
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氢氧化钙联合过氧化氢同木质纤维素原料一同密化的预处理方法。相比于木质纤维素与氢氧化钙密化处理及传统的碱性过氧化氢预处理，本专利技术大幅降低了氢氧化钙和过氧化氢的加量，同时实现了高固生物质预处理，此外，过氧化氢是一种绿色试剂，在反应过程中分解为氧气和水，提高了木质纤维素的糖转化率。
2、实现本专利技术目的的技术方案如下：
3、氢氧化钙联合过氧化氢同木质纤维素原料一同密化的预处理方法，具体如下：
4、将氢氧化钙与过氧化氢加入粉碎的木质纤维素原料中，混合均匀后加入密化机器中进行密化，或者将氢氧化钙、过氧化氢和木质纤维素原料一同加入密化机中进行密化，获得密化木质纤维素。
5、进一步地，木质纤维素原料为生物炼制领域常规使用的木质纤维素生物质原料，例如小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、林业废料、回收木浆纤维、木屑、软木、硬木、水生植物以及动物粪便等。
6、进一步地，氢氧化钙用量为木质纤维素原料质量的7.5％-15％，过氧化氢用量为木质纤维素原料质量的3％-10.0％，水分的用量为木质纤维素原料质量的30％-70％。
7、进一步地，密化木质纤维素的形态为棒状、粒状或块状，密化木质纤维素的堆积密度≥200kg/m3，优选为200～1500kg/m3。
8、进一步地，进一步处理方式为生物炼制领域常规使用的处理方式，例如浸泡、暴晒、高温加热、微波、超声破碎、水热处理、酸性预处理和碱性预处理等。
9、优选地，进一步处理方式为高温加热，高温加热温度为100℃-200℃，高温加热时间为15-180min。
10、进一步地，密化木质纤维素直接进行生物降解转化，或储存一段时间后再进行生物降解转化，或进一步处理后再进行生物降解转化，或储存一段时间后进一步处理，然后进行生物降解转化，所述的生物降解转化为酶水解和微生物发酵中的一种或多种组合。
11、进一步地，酶水解中使用的酶选自纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶中的一种或者多种组合，微生物发酵中采用的发酵微生物选自酵母、细菌和霉菌中的一种或多种组合。
12、进一步地，酶水解过程中密化木质纤维素的固载量为15％以上，优选为20％～35％。
13、进一步地，生物降解转化产品为糖、醇、丙酮、有机酸、脂肪烃、油脂、蛋白、氨基酸、酶、抗生素、维生素、抗体或沼气。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
15、(1)提高生物质可消化性：处理后的生物质更易于被微生物或酶降解，这意味着它可以更容易地转化为可发酵糖(如葡萄糖和木糖)或其他有价值的化学品。
16、(2)产生的抑制物浓度低：传统的ahp预处理会产生大量的无机盐和小分子物质，如酚类物质、有机酸和氧化物。本专利技术由于过氧化氢用量低，产生的抑制物浓度低，明显降低了对后续的酶解发酵的影响。
17、(3)高固载量的酶解发酵：本专利技术通过将生物质致密化，大大地增加了其密度，可以实现在高固载的条件下进行酶解和发酵，使得纤维素乙醇的商业化成为可能。
18、(4)节约化学试剂：降低工业成本，本专利技术需要的碱量和过氧化氢量很少，也意味着需要更少的酸量来调节ph。
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1.氢氧化钙联合过氧化氢同木质纤维素原料一同密化的预处理方法，其特征在于，具体如下：
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，木质纤维素原料为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、林业废料、回收木浆纤维、木屑、软木、硬木、水生植物或动物粪便。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，氢氧化钙用量为木质纤维素原料质量的7.5%-15%，过氧化氢用量为木质纤维素原料质量的3％-10.0％，水分的用量为木质纤维素原料质量的30%-70%。
4. 根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，密化木质纤维素的形态为棒状、粒状或块状，密化木质纤维素的堆积密度≥200 kg/m3，优选为200~1500 kg/m3。
5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，进一步处理方式为浸泡、暴晒、高温加热、微波、超声破碎、水热处理、酸性预处理或碱性预处理。
6. 根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，进一步处理方式为高温加热，高温加热温度为100℃-200 ℃，高温加热时间为15-180 min
7.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，密化木质纤维素直接进行生物降解转化，或储存一段时间后再进行生物降解转化，或进一步处理后再进行生物降解转化，或储存一段时间后进一步处理，然后进行生物降解转化，所述的生物降解转化为酶水解和微生物发酵中的一种或多种组合。
8.根据权利要求7所述的预处理方法，其特征在于，酶水解中使用的酶选自纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶中的一种或者多种组合，微生物发酵中采用的发酵微生物选自酵母、细菌和霉菌中的一种或多种组合。
9.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，酶水解过程中密化木质纤维素的固载量为15%以上，优选为20%~35%。
10.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，生物降解转化产品为糖、醇、丙酮、有机酸、脂肪烃、油脂、蛋白、氨基酸、酶、抗生素、维生素、抗体或沼气。
...【技术特征摘要】
1.氢氧化钙联合过氧化氢同木质纤维素原料一同密化的预处理方法，其特征在于，具体如下：
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，木质纤维素原料为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、林业废料、回收木浆纤维、木屑、软木、硬木、水生植物或动物粪便。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，氢氧化钙用量为木质纤维素原料质量的7.5%-15%，过氧化氢用量为木质纤维素原料质量的3％-10.0％，水分的用量为木质纤维素原料质量的30%-70%。
4. 根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，密化木质纤维素的形态为棒状、粒状或块状，密化木质纤维素的堆积密度≥200 kg/m3，优选为200~1500 kg/m3。
5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，进一步处理方式为浸泡、暴晒、高温加热、微波、超声破碎、水热处理、酸性预处理或碱性预处理。
6. 根据权利要求1所述的预处理方法，其特...
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