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预处理对玉米秸秆纤维结构特性和酶解效率的影响

2016-09-18赵晶张福蓉陈明徐晨权春善范圣第

农业环境科学学报 2016年7期

赵晶,张福蓉,陈明,徐晨,权春善,范圣第

(1.大连民族大学生命科学学院,国家民委-教育部生物化工重点实验室,辽宁大连116600;2.大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034)

赵晶1,张福蓉1,陈明2*,徐晨1,权春善1,范圣第1

(1.大连民族大学生命科学学院,国家民委-教育部生物化工重点实验室,辽宁大连116600;2.大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034)

为研究不同温度下NaOH预处理对玉米秸秆纤维结构特性和酶解得率的影响,为确定纤维原料碱法预处理的适宜条件提供理论依据,采用稀NaOH溶液对玉米秸秆分别在60、80、105℃下预处理,测定了预处理前后纤维原料的化学组成和酶解得率,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(IR)对预处理前后玉米秸秆的纤维结构进行了表征。结果表明:NaOH预处理能够有效脱除玉米秸秆中木质素,增加纤维素和半纤维素比例,提高纤维素结晶度,产生的润涨作用导致纤维束状结构疏松。NaOH 80℃预处理1 h后,玉米秸秆中纤维素结晶度达到63.7%,60 h的酶解得率达到71.4%;碱处理温度进一步升高则会充分暴露纤维表面纹孔,同时使纤维素分子内氢键重新形成,容易进一步损失半纤维素,降低纤维素的润涨程度,从而降低酶解效率。80℃条件下碱处理能够有效改善玉米秸秆纤维结构,提高其转化利用效率。

玉米秸秆;NaOH预处理;化学组成;纤维结构;酶水解

赵晶,张福蓉,陈明,等.NaOH预处理对玉米秸秆纤维结构特性和酶解效率的影响[J].农业环境科学学报,2016,35(7):1407-1412.

ZHAO Jing,ZHANG Fu-rong,CHEN Ming,et al.Effect of NaOH pretreatments on cellulosic structure and enzymatic hydrolysis of corn stover[J].Journal of A gro-Environment Science,2016,35(7):1407-1412.

化石燃料资源日益枯竭引发能源短缺,温室气体排放导致环境问题加剧,开发利用清洁可再生能源受到广泛关注[1]。……

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