預(yù)處理原料中可抽出組分的分析及對(duì)糖化發(fā)酵的影響.pdf

1、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給環(huán)境保護(hù)帶來壓力，為了環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，尋找可持續(xù)的清潔能源更加迫切，因?yàn)槟举|(zhì)纖維素原料豐富的來源和可再生性，纖維素乙醇被認(rèn)為是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦颓鍧嵞茉?。木質(zhì)纖維素有天然的抗性，需要經(jīng)過預(yù)處理來打破致密復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，改善酶解性能。經(jīng)過預(yù)處理后的原料，其纖維素，半纖維和木素都有不同程度的變化，也會(huì)產(chǎn)生可抽出的復(fù)雜組分，從而影響原料化學(xué)組分含量的測(cè)定和后續(xù)的酶解糖化發(fā)酵過程。而準(zhǔn)確測(cè)定出三大組分含量以及了解預(yù)處理原料

2、的酶解糖化發(fā)酵性能，對(duì)研究生物質(zhì)轉(zhuǎn)化具有重要的意義。基于以上原因，論文研究了預(yù)處理后原料的可抽出組分對(duì)原料化學(xué)組分含量和糖化發(fā)酵的影響，研究結(jié)果如下:
　　(1)楊木原料經(jīng)過不同預(yù)處理后，抽出物的含量增加，其中與堿性預(yù)處理相比，酸性（稀H2SO4和酸性NaHSO3）預(yù)處理?xiàng)钅局兴鸵掖汲槌鑫锏暮吭黾虞^多，而且水抽出物組分中含有較多的纖維素和半纖維素降解生成的低聚糖和單糖等成分，而乙醇抽出物中的糖含量則很少。因此，建議在分析預(yù)處理

3、后原料的化學(xué)組分時(shí)，對(duì)水抽出物在適宜的條件下進(jìn)行酸解以測(cè)定抽出物中不同糖的組分含量，并將其分別計(jì)算到纖維素和半纖維素的含量中，這樣可能更真實(shí)地反映出原料中的不同糖組成，由此計(jì)算出的纖維素轉(zhuǎn)化率更貼近實(shí)際情況。
　　(2)論文比較了未處理、酸性NaHSO3和堿性NaHSO3預(yù)處理?xiàng)钅荆诮M分分析的酸性水解階段的不同水解時(shí)間下，水解液中的糖組成情況，發(fā)現(xiàn)由于原料經(jīng)過預(yù)處理，部分纖維素和半纖維素組分發(fā)生降解，而且原料的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，

4、導(dǎo)致預(yù)處理后原料更容易被酸水解，因此，可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)乜s短酸性水解段的時(shí)間，以防止碳水化合物的過度降解，影響最終的分析結(jié)果，尤其對(duì)于酸性條件下預(yù)處理后的原料。
　　(3)分析了不同方法預(yù)處理后，楊木的水抽出物中的一些組分類型和含量，發(fā)現(xiàn)酸性預(yù)處理后的原料水抽出物中含有較多的5-HMF、糠醛、甲酸和乙酸等副產(chǎn)物，抑制原料的酶解糖化效率。在酸性NaHSO3預(yù)處理后楊木的乙醇抽出物中，含有醛、酚、酮、酸、醇、脂類等物質(zhì)，這些物質(zhì)能

5、夠抑制纖維素酶的活性或吸附纖維素酶蛋白，對(duì)纖維素原料的糖化和發(fā)酵有抑制作用。
　　(4)通過對(duì)稀H2SO4和酸性NaHSO3預(yù)處理?xiàng)钅具M(jìn)行水洗滌，可以提高纖維素的酶解效率，其中采用增加水體積和洗滌次數(shù)的方式，比增加洗滌時(shí)間更能有效地改善酶解性能，在適宜的水體積下采用多次循環(huán)洗滌的方法對(duì)提高預(yù)處理木質(zhì)纖維素的酶解效率更加有效。
　　(5)雖然采用水洗滌可以改善稀H2SO4預(yù)處理后楊木的糖化發(fā)酵效率，提高乙醇產(chǎn)量，但酸性NaHS