摘要: 利用丰富而廉价的木质纤维素资源代替粮食生产燃料乙醇，对我国经济和社会的可持续发展具有十分重大的意义。本文针对木质纤维原料的预处理、纤维素酶水解等关键技术进行了系统研究。 以玉米秸秆为原料，比较了稀硫酸、氢氧化钠、氨水、氢氧化钙等... 展开 利用丰富而廉价的木质纤维素资源代替粮食生产燃料乙醇，对我国经济和社会的可持续发展具有十分重大的意义。本文针对木质纤维原料的预处理、纤维素酶水解等关键技术进行了系统研究。 以玉米秸秆为原料，比较了稀硫酸、氢氧化钠、氨水、氢氧化钙等4种预处理方法对纤维素酶水解的影响，结果表明：氢氧化钠预处理方法最佳；经过78小时的水解，未处理的玉米秸秆的总还原糖产率仅为70 mg/g底物，而氢氧化钠预处理后的玉米秸秆的总还原糖产率高达820 mg/g底物，提高了10.7倍。 以氢氧化钠处理过的玉米秸秆为原料进行酶水解，利用正交试验方法，研究了底物浓度、溶液pH值、纤维素酶用量和水解温度等因素对玉米秸秆酶水解效率的影响，结果表明：影响最为显著的是纤维素酶用量，随着纤维素酶用量的增加，玉米秸秆酶水解得到的总还原糖产率显著提高。 以碱处理玉米秸秆为原料，首先比较了不同阴离子、阳离子和非离子型表面活性剂对纤维素酶水解效率的影响，然后重点考察了吐温系列对纤维素酶水解效率的影响，结果表明：当吐温-80添加量为0.15 g/g底物时，酶水解得到的总还原糖产率提高了38％。在水解得到的总还原糖产率相同的情况下，加入吐温-80可以将酶的用量减少一半，从而有望大大降低燃料酒精的生产成本。 另外，在加入吐温的同时加入活性炭可以将总还原糖产率进一步提高，最大可以提高12.5％，使总还原糖产率最大可达1030 mg/g底物，酶解得率可达62％。 在以玉米秸秆为原料生产燃料乙醇过程中，采用氢氧化钠预处理方法，在纤维素酶解过程中加入活性炭和吐温，可以充分利用纤维素酶，得到较多的总还原糖。该研究结果不仅有一定的学术价值，而且在降低燃料乙醇生产成本、提高燃料酒精得率方面具有重要意义。 收起