CN103710472A - 糖产物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一实施例，提供一种糖产物及其制备方法，该制备方法包括：混合酸类化合物与锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐或杂多酸，以形成一混合液；加入一纤维素生物质至该混合液中，以进行一溶解反应；以及加入水至该混合液中，以进行一水解反应，获得一糖产物。本发明另提供一种由上述方法所制备的糖产物。
Description
技术领域
本发明是有关于一种糖产物的制备方法，特别是有关于一种低温、快速且高产率的糖产物的制备方法。
背景技术
全世界正面临石油蕴藏量渐被开采枯竭，与地球大气温室效应持续扩大的问题，为确保人类永续生存，逐渐减少使用化石能源与石油原料，开发新的可再生形式能源与原材料是世界潮流。
木质纤维素是生物质最主要成分，为地球上最丰富的有机物质。木质纤维素组成以纤维素、半纤维素及木质素为主，其比例依序约为：38～50%、23～32%及15～25%。木质纤维素可以水解方法生产葡萄糖与木糖等可发酵糖，以应用于发酵工艺转换为生物乙醇或生物丁醇等生质燃料，或应用于产制丙二醇、味精、柠檬酸、乳酸、琥珀酸等的生质化工原料。但由于纤维素分子间及分子内存在强烈氢键作用及凡德瓦尔力，以及纤维素聚集态结构复杂，具有高结晶度，致化学药剂难以进入纤维素分子内部发生解聚作用。水解纤维素的最主要方法为酶水解与传统酸水解两种，然，此两种技术均存在诸多不完善之处，难以大规模应用。
一般而言，酶水解可于常温下反应，水解副产物少，不会产生抑制糖发酵物质，可与发酵工艺搭配整合，属于环境友好方法。但，此种方法需复杂预处理工艺、水解活性低、速度慢，且纤维素水解酶价格昂贵。
稀酸水解通常以相对便宜的硫酸为触媒，但需在耐腐蚀的压力容器中以高温(大于200℃)进行操作，设备等级要求高；同时，稀酸水解温度高，副产物多，糖产率低。浓酸水解可在较低温度与常压下进行，但，存在浓酸强烈腐蚀性、水解液后处理工艺复杂、酸耗大、回收困难等问题。
发明内容
本发明的一实施例，提供一种糖产物，包括：一糖类混合物，所述糖类混合物的重量百分比介于2～15%(重量)，包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖；一酸类化合物，所述酸类化合物的重量百分比介于48～97%(重量)；以及一盐类化合物，所述盐类化合物的重量百分比介于1～50%(重量)。
本发明的一实施例，提供一种糖产物的制备方法，包括：混合甲酸或乙酸与锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐或杂多酸，以形成一混合液；加入一纤维素生物质至该混合液中，以进行一溶解反应；以及加入水至该混合液中，以进行一水解反应，获得一糖产物。
为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的图式，作详细说明如下。
具体实施方式
本发明的一实施例，提供一种糖产物，包括一糖类混合物、一酸类化合物以及一盐类化合物。上述糖类混合物包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与它们的寡聚糖，所述糖类混合物于糖产物中的重量百分比大体介于2～15%(重量)。上述酸类化合物可包括甲酸或乙酸，所述酸类化合物于糖产物中的重量百分比大体介于48～97%(重量)。上述盐类化合物可包括锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐，所述盐类化合物于糖产物中的重量百分比大体介于1～50%(重量)。
本发明的一实施例，提供一种糖产物的制备方法，包括下列步骤。首先，混合甲酸(formic acid)或乙酸与锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐或杂多酸，以形成一混合液。加入一纤维素生物质（cellulosic biomass）至混合液中，以进行一溶解反应。加入水至混合液中，以进行一水解反应，获得一糖产物。
上述甲酸于混合液中的重量百分比大体介于50～97%(重量)。
上述锂的氯化盐或溴化盐于混合液中的重量百分比大体介于5～20%(重量)，或10～20%(重量)。
上述镁的氯化盐或溴化盐于混合液中的重量百分比大体介于10～30%(重量)，或15～20%(重量)。
上述钙的氯化盐或溴化盐于混合液中的重量百分比大体介于12～40%(重量)，或12～30%(重量)。
上述锌的氯化盐或溴化盐于混合液中的重量百分比大体介于5～45%(重量)，或20～30%(重量)。
上述铁的氯化盐或溴化盐于混合液中的重量百分比大体介于1～50%(重量)，或5～10%(重量)。
上述杂多酸可包括H3PW12O40、H4SiW12O40、H3PMo12O40或H4SiMo12O40，所述杂多酸于混合液中的重量百分比大体介于1～5%(重量)，或2～5%(重量)。
上述纤维素生物质可源自木、草、叶、水藻、废纸、玉米杆、玉米芯、稻杆、稻壳、麦杆、蔗渣、竹或农作物秸梗。上述纤维素生物质可包括纤维素、半纤维素或木质素，所述纤维素生物质于混合液中的重量百分比大体介于1～20%(重量)，或5～15%(重量)。
上述溶解反应的温度大体介于40～90℃或50～70℃，时间大体介于20～360分钟或30～120分钟。
上述水解反应中，水的添加量大于纤维素生物质水解为单糖的总摩尔当量。
上述水解反应的温度大体介于50～150℃或60～105℃，时间大体介于30～180分钟或30～120分钟。
由上述方法所制备的糖产物可包括一糖类混合物、一酸类化合物与一盐类化合物。上述糖类混合物可包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖，所述糖类混合物于糖产物中的重量百分比大体介于2～15%(重量)。上述酸类化合物可包括甲酸或乙酸，所述酸类化合物于糖产物中的重量百分比大体介于48～97%(重量)。上述盐类化合物可包括锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐，所述盐类化合物于糖产物中的重量百分比大体介于1～50%(重量)。
在一实施例中，本发明还包括于上述溶解反应前，加入无机酸至混合液中。上述无机酸可包括硫酸或盐酸，所述无机酸于混合液中的重量百分比大体介于1～2%(重量)。当添加无机酸时，可降低氯化盐或溴化盐的添加量，例如，氯化镁、溴化镁、氯化钙或溴化钙于混合液中的重量百分比可降低至约1～10%(重量)，以及氯化锂、溴化锂、氯化锌、溴化锌、氯化铁或溴化铁于混合液中的重量百分比可降低至约1～5%(重量)。
本发明将甲酸或乙酸(弱酸)与锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐混合作为溶剂，所述溶剂具有低温(<90℃)快速(<6小时)溶解纤维素形成均匀相液体的特性。在本发明方法中，于40～150℃将纤维素溶解于氯化盐或溴化盐与甲酸或乙酸所形成的溶剂中形成一均匀相液体，并进一步加水水解获得糖产物，此方法可达低温常压、快速、高产糖率且不须使用抗强酸腐蚀材质反应器的技术指标。
实施例1-1
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素15%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃，时间20分钟)，形成黄色均匀相透明液体，如表1所载。
实施例1-2
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入α-纤维素(Sigma公司，C8002)至混合液(α-纤维素15%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃，时间20分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，如表1所载。
实施例1-3
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸75%(重量)，氯化钙25%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素6%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃，时间90分钟)，形成黄色均匀相透明液体，如表1所载。
实施例1-4
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸75%(重量)，氯化钙25%(重量))。加入α-纤维素(Sigma公司，C8002)至混合液(α-纤维素6%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃，时间90分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，如表1所载。
实施例1-5
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化镁20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃，时间120分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，如表1所载。
实施例1-6
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化镁20%(重量))。加入α-纤维素(Sigma公司，C8002)至混合液(α-纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃，时间120分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，如表1所载。
表1
实施例2-1
混合甲酸(formic acid)与氯化锂(LiCl)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化锂10%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-2
混合甲酸(formic acid)与氯化锂(LiCl)并加热之，以形成一混合液(甲酸95%(重量)，氯化锂5%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间12小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-3
混合甲酸(formic acid)与氯化钠(NaCl)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化钠10%(重量)(饱和溶液))。加入纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间19小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-4
混合甲酸(formic acid)与溴化锂(LiBr)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，溴化锂10%(重量))。加入纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间0.5小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-5
混合甲酸(formic acid)与溴化钠(NaBr)并加热之，以形成一混合液(甲酸82%(重量)，溴化钠18%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间9小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-6
混合甲酸(formic acid)与溴化钙(CaBr2)并加热之，以形成一混合液(甲酸88%(重量)，溴化钙12%(重量))。加入纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-7
混合甲酸(formic acid)与溴化钡(BaBr2)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，溴化钡20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-8
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化镁20%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度65℃，时间2小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-9
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化镁10%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间12小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-10
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸75%(重量)，氯化钙25%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度65℃，时间1.5小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-11
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸82.5%(重量)，氯化钙17.5%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间2小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-12
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸88%(重量)，氯化钙12%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-13
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化钙10%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间12小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-14
混合甲酸(formic acid)与氯化钡(BaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸85%(重量)，氯化钡15%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间大于6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-15
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度50℃，时间0.25小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-16
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化锌20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度65℃，时间0.25小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-17
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸95%(重量)，氯化锌5%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-18
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸98%(重量)，氯化锌2%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间大于6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-19
混合甲酸(formic acid)与氯化铁(FeCl3)并加热之，以形成一混合液(甲酸95%(重量)，氯化铁5%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间1小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-20
混合甲酸(formic acid)与氯化铁(FeCl3)并加热之，以形成一混合液(甲酸98%(重量)，氯化铁2%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间3小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-21
混合甲酸(formic acid)与氯化铁(FeCl3)并加热之，以形成一混合液(甲酸99%(重量)，氯化铁1%(重量))。加入纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-22
混合甲酸(formic acid)与氯化铵(NH4Cl)并加热之，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化铵10%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间大于12小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-23
混合甲酸(formic acid)与氯化铝(AlCl3)并加热之，以形成一混合液(甲酸98%(重量)，氯化铝2%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-24
混合甲酸(formic acid)与氯化锡(SnCl3)并加热之，以形成一混合液(甲酸95%(重量)，氯化锡5%(重量)(饱和溶液))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-25
混合甲酸(formic acid)与硫酸钙(CaSO4)并加热之，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，硫酸钙20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
实施例2-26
混合甲酸(formic acid)与杂多酸(H3PW12O40)并加热之，以形成一混合液(甲酸99%(重量)，杂多酸1%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度70℃，时间6小时)，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果如表2。
表2
实施例3-1
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并于一大气压下搅拌加热至70℃，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化镁20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度70℃，时间2小时)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间120分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸镁(MgCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表3。
实施例3-2
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并于一大气压下搅拌加热至70℃，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化镁10%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度70℃，时间6小时)。待纤维素溶解反应结束后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间120分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸镁(MgCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表3。
表3
实施例4-1
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并于一大气压下搅拌加热至50℃，以形成一混合液(甲酸85%(重量)，氯化钙15%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃，时间4小时)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间60分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸钙(CaCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表4。
实施例4-2
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并于一大气压下搅拌加热至70℃，以形成一混合液(甲酸88%(重量)，氯化钙12%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度70℃，时间4小时)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间60分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸钙(CaCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表4。
实施例4-3
混合甲酸(formic acid)与氯化钙(CaCl2)并于一大气压下搅拌加热至90℃，以形成一混合液(甲酸90%(重量)，氯化钙10%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度90℃，时间4小时)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间60分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸钙(CaCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表4。
表4
实施例5-1
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并于一大气压下搅拌加热至50℃，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间30分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸锌(ZnCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表5。
实施例5-2
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并于一大气压下搅拌加热至50℃，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃)。待纤维素完全溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间45分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸锌(ZnCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，并计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表5。
表5
实施例6
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并于一大气压下搅拌加热至55℃，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入干燥蔗渣(其组成份包括葡聚糖43.58%(重量)，木聚糖24.02%(重量)，酸可溶木质素12.45%(重量)，酸不可溶木质素18.12%(重量)及灰份1.71%(重量))至混合液(蔗渣5%(重量))，以进行一溶解反应(温度55℃)。待蔗渣溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间120分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸锌(ZnCO3)沉淀物。接着，以高效液相层析仪(HPLC)分析葡萄糖与木糖各别产率，并以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。葡萄糖产率为葡萄糖生产的摩尔数与蔗渣中纤维素所含葡萄糖单体的摩尔数的比率，木糖产率为木糖生产的摩尔数与蔗渣中半纤维素所含木糖单体摩尔数的比率，还原糖产率为还原糖总重量与蔗渣中纤维素与半纤维素总重量的比率，结果如表6。水解反应后，水解液组成份包括氯化锌25.3%(重量)，水33.2%(重量)，甲酸38.2%(重量)，还原糖2.3%(重量)(包括葡萄糖43.2%(重量)、木糖30.4%(重量))，酸可溶木质素0.4%(重量)与酸不可溶木质素0.6%(重量)。
表6
实施例7
混合甲酸(formic acid)与氯化镁(MgCl2)并于一大气压下搅拌加热至50℃，以形成一混合液(甲酸80%(重量)，氯化镁20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
纤维素5%(重量))，以进行一溶解反应(温度50℃，时间2.5小时)。待纤维素溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间90分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸镁(MgCO3)沉淀物。接着，以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。还原糖产率为还原糖总重量与纤维素重量的比率，结果如表7。
表7
实施例8
混合甲酸(formic acid)与氯化锌(ZnCl2)并于一大气压下搅拌加热至55℃，以形成一混合液(甲酸60%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入干燥玉米秆(其组成份包括葡聚糖44.5%(重量)，木聚糖12.4%(重量)，酸可溶木质素4.6%(重量)，酸不可溶木质素24.4%(重量)，水2.7%(重量)及灰份3.8%(重量))至混合液(玉米秆5%(重量))，以进行一溶解反应(温度55℃)。待玉米秆溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应(时间90分钟)。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸锌(ZnCO3)沉淀物。接着，以高效液相层析仪(HPLC)分析葡萄糖与木糖各别产率，并以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。葡萄糖产率为葡萄糖生产的摩尔数与玉米秆中纤维素所含葡萄糖单体的摩尔数的比率，还原糖产率为还原糖总重量与玉米秆中纤维素与半纤维素总重量的比率，结果如表8。
表8
实施例9-1
混合37%(重量)的盐酸(HCl)、氯化锌(ZnCl2)与甲酸(formic acid)并于一大气压下搅拌加热至55℃，以形成一混合液(盐酸1%(重量)，氯化锌5%(重量)，甲酸94%(重量))。加入干燥蔗渣(其组成份包括葡聚糖40.7%(重量)，木聚糖20.5%(重量)，阿拉伯多聚糖2.9%(重量)，木质素27.4%(重量)，灰份3.3%(重量)，其它5.2%(重量))至混合液(蔗渣10%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃)。待蔗渣溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸锌(ZnCO3)等沉淀物。接着，以高效液相层析仪(HPLC)分析葡萄糖与木糖各别产率，并以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。葡萄糖产率为葡萄糖生产的摩尔数与蔗渣中纤维素所含葡萄糖单体的摩尔数的比率，木糖产率为木糖生产的摩尔数与蔗渣中半纤维素所含木糖单体摩尔数的比率，还原糖产率为还原糖总重量与蔗渣中纤维素与半纤维素总重量的比率，结果如表9。
实施例9-2
混合37%(重量)的盐酸(HCl)、氯化铁(FeCl3)与甲酸(formic acid)并于一大气压下搅拌加热至55℃，以形成一混合液(盐酸1%(重量)，氯化铁2%(重量)，甲酸97%(重量))。加入干燥蔗渣(其组成份包括葡聚糖40.7%(重量)，木聚糖20.5%(重量)，阿拉伯多聚糖2.9%(重量)，木质素27.4%(重量)，灰份3.3%(重量)，其它5.2%(重量))至混合液(蔗渣10%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃)。待蔗渣溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸铁(Fe2(CO3)3)等沉淀物。接着，以高效液相层析仪(HPLC)分析葡萄糖与木糖各别产率，并以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。葡萄糖产率为葡萄糖生产的摩尔数与蔗渣中纤维素所含葡萄糖单体的摩尔数的比率，木糖产率为木糖生产的摩尔数与蔗渣中半纤维素所含木糖单体摩尔数的比率，还原糖产率为还原糖总重量与蔗渣中纤维素与半纤维素总重量的比率，结果如表9。
实施例9-3
混合98%(重量)的硫酸、氯化铁(FeCl3)与甲酸(formic acid)并于一大气压下搅拌加热至55℃，以形成一混合液(硫酸1%(重量)，氯化铁2%(重量)，甲酸97%(重量))。加入干燥蔗渣(其组成份包括葡聚糖40.7%(重量)，木聚糖20.5%(重量)，阿拉伯多聚糖2.9%(重量)，木质素27.4%(重量)，灰份3.3%(重量)，其它5.2%(重量))至混合液(蔗渣10%(重量))，以进行一溶解反应(温度65℃)。待蔗渣溶解后，加入水至混合液(水50%(重量))，并升温至100℃，以进行一水解反应。之后，以饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液中和并去除碳酸铁(Fe2(CO3)3)等沉淀物。接着，以高效液相层析仪(HPLC)分析葡萄糖与木糖各别产率，并以3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定还原糖总重量，计算还原糖产率。还原糖可包含葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖。葡萄糖产率为葡萄糖生产的摩尔数与蔗渣中纤维素所含葡萄糖单体的摩尔数的比率，木糖产率为木糖生产的摩尔数与蔗渣中半纤维素所含木糖单体摩尔数的比率，还原糖产率为还原糖总重量与蔗渣中纤维素与半纤维素总重量的比率，结果如表9。
表9
实施例10-1
混合甲酸(formic acid)，乙酸(acetic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸54%(重量)，乙酸6%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度60℃，时间60分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果完全溶解。
实施例10-2
混合甲酸(formic acid)，乙酸(acetic acid)与氯化钙(CaCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸72%(重量)，乙酸8%(重量)，氯化钙20%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度60℃，时间180分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果完全溶解。
实施例10-3
混合甲酸(formic acid)，乙酸(acetic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸50%(重量)，乙酸10%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度65℃，时间60分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果完全溶解。
实施例10-4
混合甲酸(formic acid)，乙酸(acetic acid)与氯化锌(ZnCl2)并加热之，以形成一混合液(甲酸40%(重量)，乙酸20%(重量)，氯化锌40%(重量))。加入
纤维素(Sigma公司，Avicel-pH-105-27NI)至混合液(
5%(重量))，以进行一溶解能力试验(温度65℃，时间60分钟)，形成琥珀色均匀相透明液体，以偏光显微镜观察纤维素溶解情形，结果完全溶解。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
Claims (31)
1.一种糖产物，包括：
一糖类混合物，包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与其寡聚糖，所述糖类混合物重量百分比介于2～15%(重量)；
一酸类化合物，所述酸类化合物的重量百分比介于48～97%(重量)；以及
一盐类化合物，所述盐类化合物的重量百分比介于1～50%(重量)。
2.如权利要求1所述的糖产物，其中该酸类化合物包括：有机酸类化合物及无机酸类化合物。
3.如权利要求1所述的糖产物，其中该酸类化合物包括甲酸、乙酸或它们的混合物。
4.如权利要求1所述的糖产物，其中该盐类化合物包括锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐。
5.一种糖产物的制备方法，包括：
混合一酸类化合物与锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐或杂多酸，以形成一混合液；
加入一纤维素生物质至该混合液中，以进行一溶解反应；以及
加入水至该混合液中，以进行一水解反应，获得一糖产物。
6.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，酸类化合物包括甲酸、乙酸或它们的混合物。
7.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该甲酸或乙酸于该混合液中的重量百分比介于50～97%(重量)。
8.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该锂的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于5～20%(重量)。
9.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该镁的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于10～30%(重量)。
10.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该钙的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于12～40%(重量)。
11.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该锌的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于5～45%(重量)。
12.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该铁的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于1～50%(重量)。
13.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该杂多酸包括H3PW12O40、H4SiW12O40、H3PMo12O40或H4SiMo12O40。
14.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该杂多酸于该混合液中的重量百分比介于1～5%(重量)。
15.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该纤维素生物质包括纤维素、半纤维素或木质素。
16.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该纤维素生物质源自木、草、叶、水藻、废纸、玉米杆、玉米芯、稻杆、稻壳、麦杆、蔗渣、竹或农作物秸梗。
17.如权利要求5项所述的糖产物的制备方法，其中该溶解反应的温度介于40～90℃。
18.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该溶解反应的时间介于20～360分钟。
19.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该水的添加量大于该纤维素生物质水解为单糖的总摩尔当量。
20.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该水解反应的温度介于50～150℃。
21.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该水解反应的时间介于30～180分钟。
22.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，其中该糖产物包括一糖类混合物、一酸类化合物与一盐类化合物。
23.如权利要求22所述的糖产物的制备方法，其中该糖类混合物包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖与它们的寡聚糖。
24.如权利要求22所述的糖产物的制备方法，其中该糖类混合物于该糖产物中的重量百分比介于2～15%(重量)。
25.如权利要求22所述的糖产物的制备方法，其中该盐类化合物包括锂、镁、钙、锌或铁的氯化盐或溴化盐。
26.如权利要求22所述的糖产物的制备方法，其中该盐类化合物于该糖产物中的重量百分比介于1～50%(重量)。
27.如权利要求5所述的糖产物的制备方法，还包括于该溶解反应前，加入无机酸至该混合液中。
28.如权利要求27所述的糖产物的制备方法，其中该无机酸包括硫酸或盐酸。
29.如权利要求27所述的糖产物的制备方法，其中该无机酸于该混合液中的重量百分比介于1～2%(重量)。
30.如权利要求27所述的糖产物的制备方法，其中该镁的氯化盐或溴化盐或该钙的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于1～10%(重量)。
31.如权利要求27所述的糖产物的制备方法，其中该锂的氯化盐或溴化盐、该锌的氯化盐或溴化盐或该铁的氯化盐或溴化盐于该混合液中的重量百分比介于1～5%(重量)。
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