玉米秸秆浓硫酸糖化工艺优化及酸糖分离树脂评价

摘要

可发酵糖生产是制约从木质纤维素生物质经济性生产燃料乙醇的瓶颈环节.基于浓硫酸糖化生产可发酵糖具有高糖回收率和无需纤维素酶投入的优点，本研究探究了玉米秸秆浓酸糖化工艺的优化条件并评价市售树脂分离酸糖的潜力.本文采用浓硫酸溶化-水解两步工艺，考察了关键操作参数酸料比（A/F）、水解温度以及秸秆含水率对糖化效率的影响，获得优化条件（A/F比1.25、水解温度80℃、含水率5%～10%），总糖浓度达到180.4～183.16 g/L，总糖回收率达到79.06%～81.83%；乙酸和色度物质是糖化过程中形成的主要副产物，常见发酵抑制物糠醛和羟甲基糠醛低于抑制发酵临界浓度.糖化液中色度物质可被活性炭吸附有效脱除，脱色糖化液利用筛选的国产市售强基阴离子交换树脂Monojet S4850进行酸糖分离，糖和硫酸之间的分离度约0.59，显示其较好地分离糖化液中的硫酸和糖的潜力.研究结果将为开发面向工业应用的浓硫酸糖化工艺生产可发酵糖提供数据和技术支撑.

关键词

玉米秸秆 / 浓硫酸糖化 / 可发酵糖 / 酸糖分离 / 树脂 / 燃料乙醇