砂輪磨預(yù)處理小麥秸稈的糖化研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)以不添加任何化學(xué)試劑的砂輪磨預(yù)處理制取的小麥秸稈為研究對(duì)象，研究了稀酸水解效果以及稀堿法對(duì)砂輪磨小麥秸稈中各組分含量的影響。之后用酸性纖維素酶對(duì)經(jīng)砂輪磨和化學(xué)法聯(lián)合預(yù)處理過的小麥秸稈進(jìn)行了酶法糖化的研究。
　　 稀酸水解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在100-125℃的條件下，對(duì)小麥秸稈中的纖維素的水解程度不大，而80％以上的半纖維素可以被分解為單糖。纖維素轉(zhuǎn)化率一般會(huì)隨著酸濃、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度的增加而逐漸升高;半纖維素轉(zhuǎn)化率一般先隨著酸濃、

2、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度的增加而升高，然后由于糠醛等單糖分解物的生成而出現(xiàn)一定程度的下降。
　　 隨后的正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表明，稀鹽酸水解中各因素對(duì)原料糖化率的影響程度依次為:反應(yīng)溫度＞固液比＞稀鹽酸濃度＞反應(yīng)時(shí)間。最佳水解條件為:3％HCl，溫度120℃，時(shí)間60min，固液比為1∶15。此條件下的纖維素轉(zhuǎn)化率、半纖維素轉(zhuǎn)化率以及總的糖化率分別為17.22％，96.04％，53.40％。稀硫酸水解中各因素對(duì)原料糖化率的影響程度依次為:反應(yīng)

3、溫度＞稀鹽酸濃度＞反應(yīng)時(shí)間＞固液比。最佳水解條件為:硫酸濃度為4％，溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間為80min，固液比為1∶15。此條件下的纖維素轉(zhuǎn)化率、半纖維素轉(zhuǎn)化率以及總的糖化率分別為14.46％,94.25％,51.09％。
　　 稀堿預(yù)處理實(shí)驗(yàn)表明，稀NaOH溶液能很好的去除草漿中的木質(zhì)素，同時(shí)部分半纖維素也會(huì)被去除，但是對(duì)纖維素的影響不大。其他條件保持不變時(shí)，堿液濃度對(duì)半纖維素的影響更加顯著，但為了提高小麥秸稈的利用率，應(yīng)該

4、使用低濃度的NaOH溶液來盡可能的避免半纖維素的去除;而木質(zhì)素與半纖維素的去除率一般會(huì)隨著堿液中NaOH的濃度提高而逐漸上升，尤其是木質(zhì)素;預(yù)處理時(shí)間對(duì)二者的去除率影響不大，大部分的半纖維素和木質(zhì)素的去除集中在反應(yīng)的初始階段（前2h）;稀堿預(yù)處理在100℃的條件下進(jìn)行1h，83.33％的木質(zhì)素以及43.41％的半纖維素即可被去除。
　　 最后的酶水解結(jié)果表明，纖維素外層的木質(zhì)素是阻礙纖維素酶發(fā)揮作用的主要因素，經(jīng)過砂輪磨預(yù)處理和