何士成, 孙曼钰, 孙忠岩, 舒月力, 贾士儒, 钟 成

(工业发酵微生物教育部重点实验室，天津科技大学 生物工程学院，天津 300457)

HE Shicheng

蒸汽爆破与碱法协同预处理对小麦秸秆结构及酶解的影响

何士成, 孙曼钰, 孙忠岩, 舒月力, 贾士儒, 钟 成*

(工业发酵微生物教育部重点实验室，天津科技大学 生物工程学院，天津 300457)

以小麦秸秆为原料，采用蒸汽爆破预处理(SP)、碱法预处理(AP)以及两者协同预处理的方式分别进行预处理，通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等方法，分析了预处理前后麦秆形态和化学成分的变化规律，研究了碱处理与蒸汽爆破的不同组合对麦秆成分及后续酶解的影响。研究表明：相比先碱法后蒸汽爆破预处理(ASP)，先蒸汽爆破后碱法预处理(SAP)的麦秆中纤维素质量分数高达88.15%，半纤维素和木质素质量分数分别减少到5.55%和4.13%。SEM和FT-IR分析结果及低底物浓度酶解结果表明，与其他预处理方法相比，SAP对麦秆的物理结构破坏程度更大，对木质素的去除效果更显著，纤维素的酶解转化率也明显优于其他预处理样品。以分批补料的手段对各预处理后麦秆进行高底物浓度酶解，SAP样品在底物质量浓度高达180 g/L时，酶解120 h,纤维素转化率可达80.53%。蒸汽爆破与碱处理的不同组合方式对麦秆的预处理效果不同，SAP的方法能极大的提高麦秆的酶解效率。

碱法预处理；蒸汽爆破预处理；麦秆；酶解

用化石原料作为能源，以及生产许多有益的产品是人类历史上的一个伟大的发现[1]。然而，由于化石原料是一种不可再生资源，难以满足日益增长的能源需求，近年来迫切需要寻求一种可再生的替代能源[2]。……