绿竹甲酸预处理脱木素的响应面法优化

唐兴平　刘　婧　罗小林　黄六莲　陈礼辉

(福建农林大学材料工程学院,福建福州,350002)



研究论文

绿竹甲酸预处理脱木素的响应面法优化

唐兴平刘婧罗小林*黄六莲陈礼辉

(福建农林大学材料工程学院,福建福州,350002)

摘要：利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行简化处理,得到模型Ⅱ。将这2个模型用于木素溶出率预测，尽管2个模型的变异系数相近,且预测值与实测值的相关系数均高于0.9,但模型Ⅱ的信噪比比模型Ⅰ高近20%,表明简化模型不仅可较好地预测绿竹甲酸预处理过程中的木素溶出率,且稳定性较高。木素溶出率与固体基质中纤维素酶水解转化率之间为指数关系；但随木素溶出率的增加,纤维素溶出率也随之增加,最终酶水解葡萄糖得率呈先升高后降低的变化趋势；为获得更多的葡萄糖,较优的木素溶出率约为50%。

关键词：甲酸预处理；响应面法优化；木素溶出率；纤维素酶水解；葡萄糖得率

为缓解化石能源有限储量及其利用引起的环境问题,开发可再生清洁能源(如纤维素燃料乙醇等)已成为重要的研究课题[1]。然而,木质生物质的结构非常致密,纤维素、半纤维素和木素通过共价键连接形成的异质性高分子聚合物结构严重影响纤维素酶水解生产可发酵葡萄糖的效率[2]。……