杨木屑低浓度硫酸中温预处理提取木糖及其发酵

低酸中温预处理可选择性地水解溶出杨木屑中的木糖。正交试验结果显示,影响木糖提取得率的强度顺序为反应温度、固液比、反应时间和硫酸质量分数,影响抑制物产量的主要因素为反应温度和固液比,硫酸质量分数和反应时间的影响较弱。在预处理过程中生成的主要抑制物为乙酸,其次为甲酸和糠醛。基于技术经济分析,可采用100℃、2.0%硫酸、固液比1∶15(g∶mL)预处理杨木屑10 h,木糖和葡萄糖提取得率分别达74.1%和3.0%。通过细胞回用和驯化可以提高Candida tropicalis NL02发酵杨木屑提取液的生产性能,在含有乙酸3.53 g/L、甲酸2.57 g/L、木糖53.40 g/L和葡萄糖7.09 g/L的提取液中发酵20 h,木糖利用率达85.4%,乙酸和甲酸消耗率分别为52.9%和100%,可生成木糖醇约35.12 g/L和乙醇7.67 g/L,木糖醇和乙醇产率分别达到77.0%和31.4%。