NaOH/AQ预处理对玉米秸秆脱木质素及酶解性能的影响

刘雯雯， 梁 龙， 沈葵忠,2*， 房桂干， 田庆文

(1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室， 江苏 南京 210042； 2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所， 北京 100091)

·研究报告——生物质材料·

NaOH/AQ预处理对玉米秸秆脱木质素及酶解性能的影响

刘雯雯1，2， 梁 龙1， 沈葵忠1,2*， 房桂干1， 田庆文1

(1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室， 江苏 南京 210042； 2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所， 北京 100091)

对玉米秸秆进行氢氧化钠/蒽醌(NaOH/AQ)去木质化预处理，考察了预处理温度、 时间和NaOH用量对玉米秸秆脱木质素程度的影响，并探讨了脱木质素程度对提高预处理后物料酶解性能的影响。L9(34)正交试验得出较适宜预处理工艺条件为：温度160 ℃，时间60 min，NaOH用量(以绝干原料质量计)2.8 %；其他条件为AQ用量0.05 %，固液比1∶5(g∶mL)，此时木质素脱除率为75 %，酶解后聚糖转化率达到73.79 %。随着物料脱木质素程度的提高，其酶解效率相应增加；当木质素脱除率达到一定程度后，预处理后的聚糖转化率达到最大值，继续提高木质素脱除率，聚糖转化率反而降低。响应面优化的酶水解工艺条件为纤维素酶用量30 FPU/g，β-葡萄糖苷酶10 IU/g，反应时间72 h，温度50 ℃，底物质量分数2.5 %，此时还原糖得率为85.62 %。对酶解液进行HPLC分析，酶解液中的葡萄糖质量浓度为14.83 g/L，木糖质量浓度为4.83 g/L。……