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关键词：
燃料乙醇,小麦秸秆,预处理,木质纤维素
发表时间：
2012-10-17 16:56:03
摘要： 预处理是有效利用作物秸秆的重要环节。探讨了酸碱处理、冷冻、高温高压等物理化学方法处理对小麦秸秆的影响。结果表明，经稀硫酸在121℃高温蒸煮小麦秸秆60 min 后，溶液中还原糖含量显著提高，秸秆降解率可达20.6 %。
预处理是木质纤维素实现转化的重要环节。木质纤维原料含有纤维素、半纤维素和木质素，当采用纤维素酶水解木质生物资源制备乙醇时， 纤维素酶必须接触吸附到纤维素底物上，反应才能进行，因此，纤维素对纤维素酶的可及性是决定水解速度的关键因素[1]。纤维素的结晶度、木质生物质的表面状态、木质素的多组分结构以及木质素对纤维素的保护作用致使木质生物资源难以降
解，必须对原料进行预处理，将纤维素、半纤维素和木质素进行分离，打破纤维素的结晶结构，提高纤维素对酶的可及性，使纤维素酶能渗透进入纤维素，从而有效地酶解纤维素[2～3]。
目前， 木质纤维素预处理方法主要围绕高温高压条件下以稀酸、碱、过氧化氢等为催化剂的水解处理。Silverstein,R.A. 等人在温度121 ℃， 压力15 psi 下利用H2SO4、NaOH 及H2O2
为催化剂水解棉花秸秆， 结果表明，NaOH 去木质素作用明显(65.63 %)，纤维素转化率达到60.8 %[4]。Ohgren, K.等以稀酸为催化剂，190℃高温蒸汽处理玉米秸秆， 结果表明， 纤维素的转化率可以达到96 %以上，但是半纤维素的损失比较多[5]。赵华等(2006)研究了利用丙酸处理玉米秸秆的工艺条件， 丙酸处理后其木质素去除率为60.61 %，半纤维素去除率为98.5 %，纤维素保留率为90.68 %。宋安东等用0.5 %稀盐酸在121 ℃预处理60 min 后纤维素酶水解，玉米秸秆的总糖产率达48.5 %，纤维素和半纤维素的转化率达80.8 %[6]。
本文探讨了酸碱处理、冷冻、高温高压等物理化学方法处理对小麦秸秆的影响， 为小麦秸秆等木质纤维素的预处理技术提供理论依据。
解，必须对原料进行预处理，将纤维素、半纤维素和木质素进行分离，打破纤维素的结晶结构，提高纤维素对酶的可及性，使纤维素酶能渗透进入纤维素，从而有效地酶解纤维素[2～3]。
目前， 木质纤维素预处理方法主要围绕高温高压条件下以稀酸、碱、过氧化氢等为催化剂的水解处理。Silverstein,R.A. 等人在温度121 ℃， 压力15 psi 下利用H2SO4、NaOH 及H2O2
为催化剂水解棉花秸秆， 结果表明，NaOH 去木质素作用明显(65.63 %)，纤维素转化率达到60.8 %[4]。Ohgren, K.等以稀酸为催化剂，190℃高温蒸汽处理玉米秸秆， 结果表明， 纤维素的转化率可以达到96 %以上，但是半纤维素的损失比较多[5]。赵华等(2006)研究了利用丙酸处理玉米秸秆的工艺条件， 丙酸处理后其木质素去除率为60.61 %，半纤维素去除率为98.5 %，纤维素保留率为90.68 %。宋安东等用0.5 %稀盐酸在121 ℃预处理60 min 后纤维素酶水解，玉米秸秆的总糖产率达48.5 %，纤维素和半纤维素的转化率达80.8 %[6]。
本文探讨了酸碱处理、冷冻、高温高压等物理化学方法处理对小麦秸秆的影响， 为小麦秸秆等木质纤维素的预处理技术提供理论依据。
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