超聲波技術(shù)應用于植物木質(zhì)纖維素預處理及酶水解的研究.pdf

1、面對日益嚴重的能源危機以及環(huán)境問題，以植物木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)燃料酒精成了解決這些問題并保持社會可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。目前，雖然關(guān)于植物木質(zhì)纖維素原料的預處理和酶水解過程已經(jīng)有了很多研究，但這些研究大多采用常規(guī)預處理以及酶水解方法，而以稻草作為植物木質(zhì)纖維素原料，將超聲波技術(shù)用于植物木質(zhì)纖維素的預處理以及酶水解過程卻未見報道。 本文首先優(yōu)化選擇了酸(H2SO4)預處理法、堿(NaOH)預處理法、酸—超聲波聯(lián)合預處理法、堿—超

2、聲波聯(lián)合預處理法四種預處理方法的最佳條件，發(fā)現(xiàn)酸堿處理濃度均為2.0％，時間均為60min，而應用超聲波采取的功率均為120W，時間均為30min。 然后分別對這四種預處理方法處理后的稻草的主要化學組分進行了分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過超聲波預處理的稻草其處理后的化學組分與單純酸堿預處理的稻草處理后的化學組分相比，均能有更多纖維素含量以及更少的半纖維素及木質(zhì)素含量。 接下來對經(jīng)過四種方法預處理以后的稻草進行了糖化水解的條件正交優(yōu)化，得

3、出了四種方法最終的最佳工藝條件均為：pH值4.8，溫度45℃，酶濃度20mg·g—1。然后對最佳工藝條件下的糖化水解過程進行了觀察并分析，發(fā)現(xiàn)酸—超聲波預處理以及堿—超聲波預處理后的稻草均能在最佳工藝條件下經(jīng)過108h以后達到穩(wěn)定的還原糖濃度，并達到最大值，分別為26.4g·L-1及33.0g·L-1，而單純酸預處理以及堿預處理后的稻草要經(jīng)過120h才能使還原糖濃度穩(wěn)定并達最大值，分別為26.2g·L-1及32.7g·L-1。