氢氧化钙预处理对3种秸秆酶解糖化效率的影响

选取玉米秸秆、稻草秸秆和小麦秸秆为原料,研究不同氢氧化钙预处理条件对3种秸秆酶解糖化效率的影响.结果表明,小麦秸秆和稻草秸杆的最高还原糖转化率分别为60.38%和46.77%(90℃条件下预处理2 h),玉米秸秆达到最高还原糖转化率(56.82%)则需进一步提高预处理温度(121℃条件下预处理1 h),3种秸秆中小麦秸秆较适合使用氢氧化钙预处理方式.对预处理秸秆木质纤维素各成分与红外微观结构分析表明,氢氧化钙预处理能显著降解小麦秸秆中的木质素,木质素选择性降解促进了木质纤维素大分子空间结构屏障的破坏,保留了更多纤维素以供后期酶解糖化利用,进而提升了秸秆酶解糖化效率.

两步碱法预处理对玉米秸秆组分及结构的影响

针对乙酸对乙醇发酵的影响及其在预处理过程中的产生机制,采用氢氧化钠-氢氧化钙2步预处理的方法:第1步氢氧化钠预处理实现乙酰基的去除,从源头上将乙酸与"糖"分开;脱乙酰基后的玉米秸秆进一步采用氢氧化钙预处理,提高纤维素酶水解得率。采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对玉米秸秆纤维结构特性进行分析。研究结果表明,玉米秸秆经第1步氢氧化钠可实现乙酰基去除率和木聚糖残留率分别为95.2%和87.8%,纤维素基本不被降解。脱乙酰基玉米秸秆第2步氢氧化钙预处理正交试验优化条件为氢氧化钙用量0.100g/g玉米秸秆、温度90℃、时间36h,纤维素酶水解36h后的酶水解得率为85.1%,所得固体渣纤维素和半纤维素的回收率分别为92.1%和65.5%,木质素去除率为63.0%。2步碱法预处理后的玉米秸秆纤维表面出现大量的裂纹和裂片,纤维束间发生分离,纤维素的结晶指数由55.1%上升到60.6%,1245cm-1处的C-O基团伸展振动峰形明显减弱是由于乙酰基的去除,结合酶水解得率的提高也说明预处理达到提高纤维素酶对纤维素的可及度。