CN105385725A - 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法 - Google Patents

一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105385725A
CN105385725A CN201510999881.7A CN201510999881A CN105385725A CN 105385725 A CN105385725 A CN 105385725A CN 201510999881 A CN201510999881 A CN 201510999881A CN 105385725 A CN105385725 A CN 105385725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
explosion
wood
described step
glossy ganoderma
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510999881.7A
Other languages
English (en)
Inventor
孙君社
裴海生
郭秀良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG KEDA BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ZHEJIANG KEDA BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG KEDA BIOTECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ZHEJIANG KEDA BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510999881.7A priority Critical patent/CN105385725A/zh
Publication of CN105385725A publication Critical patent/CN105385725A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source

Abstract

本发明公开了一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，包括如下步骤：a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过筛网制得段木颗粒；b)将所述步骤a)制得的段木颗粒与碱性电解水溶液混合均匀后经保温后瞬间爆破制得段木爆破渣等。与现有技术相比，本发明具有如下优点：1)仅使用弱碱性溶液，未大量使用酸碱，减少了对环境的污染。2)高压蒸汽瞬时爆破不但使得半纤维素降解溶出，同时还破坏了纤维素的结晶结构，利于后期纤维素的利用。3)蒸汽爆破热利用效率高，能耗低，利于大规模工业化推广应用。4)整个处理工艺实现了生物质三大组分纤维素、半纤维素和木质素的有效分离，这样可实现废弃段木全组分高值化利用。

Description

一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法
【技术领域】
本发明涉及生物质资源转化与利用领域，特别是一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法。
【背景技术】
道地灵芝的栽培方式为段木栽培，随着灵芝产业的不断壮大，每年因种植灵芝而产生的废段木数量可观。仅在浙江省龙泉市，每年用于灵芝栽培的灵芝有近3万吨，而这些栽培后的废段木大多被废弃或焚烧。
自然界中灵芝菌属白腐菌，是一类高效的木质素降解微生物，其可彻底降解木质素为CO2和H2O，还可以选择降解部分半纤维素。因此，灵芝废段木中除少量半纤维素和木质素外，主要成分是未被利用的纤维素。若采用适当的技术方法将这些被废弃的灵芝废段木进行处理，将其中高含量的纤维素进行分离提取加以利用，不仅可以为当地带来新的经济增长点，更重要的是弥补了灵芝种植产业中段木废弃带来的环境污染。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，能够将灵芝培养废弃段木中纤维素酶解制成葡萄糖，提高资源利用率。
为实现上述目的，本发明提出了一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，包括如下步骤：
a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过筛网制得段木颗粒；
b)将所述步骤a)制得的段木颗粒与碱性电解水溶液混合均匀后装入爆破反应罐内，并向爆破反应罐注入蒸汽，经保温后瞬间爆破制得段木爆破渣；
c)将所述步骤b)制得的段木爆破渣与碱性电解水混合，混合均匀后进行浸提反应制得残渣；
d)所述步骤c)中浸提反应完成后，向残渣中加入木聚糖酶酶解，将半纤维素降解为可溶的低聚木糖；
e)加入纤维素酶，将向残渣中纤维素降解为葡萄糖；
作为优选，所述步骤a)中筛网中筛孔尺寸为40-60目。
作为优选，所述步骤b)中碱性电解水碱溶液的pH值为11.0-13.5。
作为优选，所述步骤c)中爆破反应罐的爆破压力为1.0-3.0MPa。
作为优选，所述步骤c)中爆破反应罐的保温时间为30-600s。
作为优选，所述步骤c)中碱性电解水的浸提温度为60-95℃。
本发明的有益效果：本发明从生物质结构组成角度出发，利用纤维素、半纤维素和木质素结构组成上的不同，通过碱性水溶液预煮结合高温蒸汽爆破处理工艺实现灵芝培养废弃段木的高值化利用。通过碱性电解水高温瞬时爆破破坏废弃段木的复杂结构，通过碱性水溶液浸提溶出残留木质素，利用木聚糖酶降解剩余半纤维素，这样使得处理残渣中仅保留纤维素可完全酶解转化为葡萄糖，实现了废弃资源的有效利用。与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)仅使用弱碱性溶液，未大量使用酸碱，减少了对环境的污染。
2)高压蒸汽瞬时爆破不但使得半纤维素降解溶出，同时还破坏了纤维素的结晶结构，利于后期纤维素的利用。
3)蒸汽爆破热利用效率高，能耗低，利于大规模工业化推广应用。
4)整个处理工艺实现了生物质三大组分纤维素、半纤维素和木质素的有效分离，这样可实现废弃段木全组分高值化利用。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
实施例1
本发明包括如下步骤：
a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过孔径为50目的筛网制得段木颗粒；
b)将所述步骤a)制得的段木颗粒500g与5LpH为12.5碱性电解水溶液混合均匀后装入爆破反应罐内，并向爆破反应罐注入蒸汽，使爆破腔体内温度升到200℃，压力维持在2.0MPa，保持120s后瞬间爆破制得段木爆破渣；
c)将所述步骤b)制得的段木爆破渣与10LpH为12.5的碱性电解水混合，混合均匀后进行浸提反应去除木质素制得残渣，浸提温度为90℃，浸提时间为30min，木质素去除率为91％；
d)所述步骤c)中浸提反应完成后，调节pH值为中性，并向残渣中加入木聚糖酶酶解24h，将半纤维素降解为可溶的低聚木糖，半纤维素去除率为96％，此时残渣中纤维素的含量高达95％以上，且纤维素的初始结晶结构遭到破坏；
e)加入纤维素酶，将向残渣中纤维素降解为葡萄糖。
实施例2
本发明包括如下步骤：
a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过孔径为40目的筛网制得段木颗粒；
b)将所述步骤a)制得的段木颗粒500g与5LpH为11.0的碱性电解水溶液混合均匀后装入爆破反应罐内，并向爆破反应罐注入蒸汽，使爆破腔体内温度升到180℃，压力维持在1.0MPa，保持30s后瞬间爆破制得段木爆破渣；
c)将所述步骤b)制得的段木爆破渣与10LpH为11.0的碱性电解水混合，混合均匀后进行浸提反应去除木质素制得残渣，浸提温度为60℃，浸提时间为30min，木质素去除率为85％；
d)所述步骤c)中浸提反应完成后，调节pH值为中性，并向残渣中加入木聚糖酶酶解24h，将半纤维素降解为可溶的低聚木糖，半纤维素去除率为96％，此时残渣中纤维素的含量高达95％以上，且纤维素的初始结晶结构遭到破坏；
e)加入纤维素酶，将向残渣中纤维素降解为葡萄糖。
实施例3
本发明包括如下步骤：
a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过孔径为60目的筛网制得段木颗粒；
b)将所述步骤a)制得的段木颗粒500g与5LpH为13.5的碱性电解水溶液混合均匀后装入爆破反应罐内，并向爆破反应罐注入蒸汽，使爆破腔体内温度升到220℃，压力维持在3.0MPa，保持600s后瞬间爆破制得段木爆破渣；
c)将所述步骤b)制得的段木爆破渣与10LpH为13.5的碱性电解水混合，混合均匀后进行浸提反应去除木质素制得残渣，浸提温度为95℃，浸提时间为30min，木质素去除率为85％；
d)所述步骤c)中浸提反应完成后，调节pH值为中性，并向残渣中加入木聚糖酶酶解24h，将半纤维素降解为可溶的低聚木糖，半纤维素去除率为96％，此时残渣中纤维素的含量高达95％以上，且纤维素的初始结晶结构遭到破坏；
e)加入纤维素酶，将向残渣中纤维素降解为葡萄糖。

Claims (6)

1.一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a)将灵芝培养废弃段木粉碎并过筛网制得段木颗粒；
b)将所述步骤a)制得的段木颗粒与碱性电解水溶液混合均匀后装入爆破反应罐内，并向爆破反应罐注入蒸汽，经保温后瞬间爆破制得段木爆破渣；
c)将所述步骤b)制得的段木爆破渣与碱性电解水混合，混合均匀后进行浸提反应制得残渣；
d)所述步骤c)中浸提反应完成后，向残渣中加入木聚糖酶酶解，将半纤维素降解为可溶的低聚木糖；
e)加入纤维素酶，将向残渣中纤维素降解为葡萄糖。
2.根据权利要求2所述的一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：所述步骤a)中筛网中筛孔尺寸为40-60目。
3.根据权利要求3所述的一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：所述步骤b)中碱性电解水碱溶液的pH值为11.0-13.5。
4.根据权利要求1所述的一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：所述步骤c)中爆破反应罐的爆破压力为1.0-3.0MPa。
5.根据权利要求1所述的一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：所述步骤c)中爆破反应罐的保温时间为30-600s。
6.根据权利要求1所述的一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法，其特征在于：所述步骤c)中碱性电解水的浸提温度为60-95℃。
CN201510999881.7A 2015-12-27 2015-12-27 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法 Pending CN105385725A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510999881.7A CN105385725A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510999881.7A CN105385725A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105385725A true CN105385725A (zh) 2016-03-09

Family

ID=55418502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510999881.7A Pending CN105385725A (zh) 2015-12-27 2015-12-27 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105385725A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106317244A (zh) * 2016-08-29 2017-01-11 江西九草铁皮石斛科技协同创新有限公司 一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用
CN108004283A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 Ptt全球化学股份有限公司 使用碱性溶液和蒸汽爆炸的木质纤维素生物质的预处理过程
CN111035956A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 一种植物提取液及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220379A (zh) * 2008-02-05 2008-07-16 中国农业大学 利用甜高粱茎秆生产乙醇的方法
CN101875953A (zh) * 2009-12-21 2010-11-03 南京林业大学 木质纤维原料蒸汽爆破、定向酶解分离和乙醇发酵的方法
CN101962449A (zh) * 2010-08-26 2011-02-02 中国农业大学 一种利用碱性电生功能水去除生物质中木质素的方法
CN102154379A (zh) * 2010-11-23 2011-08-17 聊城大学 一种利用蒸汽爆破法预处理海藻发酵产燃料乙醇的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220379A (zh) * 2008-02-05 2008-07-16 中国农业大学 利用甜高粱茎秆生产乙醇的方法
CN101875953A (zh) * 2009-12-21 2010-11-03 南京林业大学 木质纤维原料蒸汽爆破、定向酶解分离和乙醇发酵的方法
CN101962449A (zh) * 2010-08-26 2011-02-02 中国农业大学 一种利用碱性电生功能水去除生物质中木质素的方法
CN102154379A (zh) * 2010-11-23 2011-08-17 聊城大学 一种利用蒸汽爆破法预处理海藻发酵产燃料乙醇的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄镇亚: "《木材微生物及其利用》", 31 December 1985, 中国林业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106317244A (zh) * 2016-08-29 2017-01-11 江西九草铁皮石斛科技协同创新有限公司 一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用
CN108004283A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 Ptt全球化学股份有限公司 使用碱性溶液和蒸汽爆炸的木质纤维素生物质的预处理过程
CN111035956A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 一种植物提取液及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102660884B (zh) 一种采用氨水蒸汽爆破技术处理秸秆制取半纤维素的方法
Shaghaleh et al. The effect of atmospheric pressure plasma pretreatment with various gases on the structural characteristics and chemical composition of wheat straw and applications to enzymatic hydrolysis
CN104787764A (zh) 用黄芪废渣制备活性炭的方法
CN104448159B (zh) 含有腐殖酸的高吸水树脂的制备方法
CN104341536A (zh) 一种高效提取海藻中营养物质的方法
CN104341534A (zh) 一种用马尾藻制取褐藻酸钠和有机肥的方法
CN105385725A (zh) 一种灵芝培养废弃段木碱水爆破处理的方法
CN106672965B (zh) 一种用棉秸秆制备高比表面多级孔活性炭的方法
CN101979641B (zh) 芦苇纤维快速降解制糖的方法
CN106365139A (zh) 利用单户庭院富集植物收获物制备的生物炭及制法和应用
CN104403015A (zh) 红藻多糖的加工方法
CN105297511A (zh) 农业废弃物中有机组分的分离方法
CN101703177B (zh) 消除魔芋粉中二氧化硫的方法
CN104532644A (zh) 一种从秸秆中提取高含量纤维素的方法
CN103145881A (zh) 一种采用固体碱催化剂从玉米秸秆制备半纤维素的方法
CN102161706A (zh) 一种芭蕉芋块茎综合利用方法
CN104341535A (zh) 一种浒苔高值化提取方法
CN103146781B (zh) 一种棉杆水解液及其制备方法
CN102268827A (zh) 基于氯化铁预处理的烟草纤维素提取方法
CN106811497A (zh) 一种利用玉米芯水解渣制备活性炭的工艺
CN105440154A (zh) 一种提取褐藻中海藻酸盐的方法
CN106906265A (zh) 一种无废液产生的秸秆预处理方法
CN104774636A (zh) 一种生物油的制备方法
CN104047197B (zh) 一种利用碱性分子筛高效脱除玉米秸秆中木质素的方法
CN107904271A (zh) 一种微波强化碱石灰预处理木质纤维素的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160309