王奇 王林风 闫德冉 张斐洋 刘天天 吴静波

（河南天冠企业集团有限公司 车用生物燃料技术国家重点实验室，南阳 473000）

玉米秸秆酶水解过程中的酶复配条件优化

王奇 王林风 闫德冉 张斐洋 刘天天 吴静波

（河南天冠企业集团有限公司 车用生物燃料技术国家重点实验室，南阳 473000）

降低酶解成本是纤维素乙醇生产的关键。利用酶复配技术优化蒸汽爆破处理后玉米秸秆的酶水解工艺条件，以提高纤维素的转化率。通过单因素实验和正交实验，研究了纤维素酶、木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶对酶解效率的影响规律。结果表明，汽爆玉米秸秆，纤维素含量达42.21%，半纤维素仅为3.65%。纤维素酶对酶解过程起决定性作用，添加40 FPU/g时，酶解率为75.45%；木聚糖酶可促使更多的纤维素暴露出来，添加1 500 IU/g时，酶解率最高为78.03%；β-葡萄糖苷酶有助于消除纤维二糖积累造成的反馈抑制，用量40 IU/g时，纤维二糖浓度为0.330 4 g/100 mL，酶解率达76.45%。正交实验确定最佳工艺为：纤维素酶用量30 FPU/g，木聚糖酶用量800 IU/g，β-葡萄糖苷酶用量40 IU/g；该条件下，进行底物质量浓度25%的验证实验，葡萄糖达9.3 g/100 mL，若用单一天冠纤维素酶，葡萄糖仅5.9 g/100 mL，提高了57.63%。三种酶的影响顺序为：纤维素酶＞木聚糖酶＞β-葡萄糖苷酶。

玉米秸秆；纤维素酶；木聚糖酶；β-葡萄糖苷酶；复合配方

生物质（农业废弃物、草本和木本植物等）是世界上储量丰富、廉价、应用潜能巨大的可再生能源。我国具有丰富的生物质资源，据统计2010年秸秆理论资源量为8.4×108t（折合4×108t标煤），仅玉米秸秆约2.73×108t。加快推进秸秆能源化利用如生产纤维乙醇，有助于减少温室气体CO2的排放，缓解化石燃料短缺的压力，实现碳减排目标，符合可持续能源发展战略［1］。……