绿液预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响

摘  要

利用丰富而廉价的玉米秸秆资源生产燃料乙醇，对于我国经济和社会的可持续发展具有十分重大的意义。针对玉米秸秆结构致密、难于直接被酶水解的特点，必须经过适当的预处理以提高酶水解糖化效率。

本文利用制浆造纸工业的工艺和设备，研究了绿液预处理对其主要化学成分和酶水解性能的影响。结果表明：采用8%用碱量（以Na2O计）的绿液于140℃对玉米秸秆处理60min,木质素脱除41.0%（占原料木质素%），灰分溶出32.7%（占原料灰分%）。再经过20FPU/g混合酶酶解48h，酶水解糖得率（对原料）达到40.1%，总糖回收率接近70%。

研究表明玉米秸秆的绿液预处理是较为理想的预处理方法。在本实验的基础上，可通过改变硫化度等预处理条件，进一步脱除木质素以提高酶水解糖得率，也可以采用氧脱木素、PFI等方法，改善纤维晶体结构，强化酶的吸附，提高酶水解糖得率。

关键词：玉米秸秆；酶水解；绿液预处理；燃料乙醇；木质素

目 录

1 前言 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1燃料乙醇的研究意义 1

1.1.2国内外燃料乙醇的发展概况 3

1.1.3 绿液预处理的创新之处 5

1.2 课题研究目的和内容 6

2 文献综述 7

2.1 木质纤维素原料及其性质 7

2.2 木质纤维素原料的预处理 9

2.3 水解糖化工艺 12

2.4 乙醇发酵工艺 13

2.5 乙醇的回收 14

3 材料与方法 15

3.1 试验材料 15

3.2 绿液预处理 15

3.3 酶水解 15

3.4 分析与检测 16

3.4.1 原料成分分析 16

3.4.2 酶水解液、原料中糖含量分析 17

4 结果与讨论 18

4.1 玉米秸秆原料的主要化学成分 18

4.2 绿液预处理对原料主要化学成分的影响 19

4.2.1 绿液预处理对得率及pH值的影响 19

4.2.2 绿液预处理对浆料主要化学成分的影响 20

4.3 绿液预处理对玉米秸秆酶水解性能的影响 23

5结论 32