稀碱预处理对杂交狼尾草木质纤维素降解的影响

木质纤维素结构复杂,且不同植物间差异较大,预处理技术不尽相同。为分析稀碱预处理对草类植物木质纤维素的降解情况,以杂交狼尾草为原料,利用氢氧化钠溶液进行预处理,分析碱液浓度、固液比、处理时间和温度4个单因素对杂交狼尾草木质纤维素降解的影响;在此基础上,采用L8(2^4)正交试验,确定主要影响因素,并筛选最佳条件组合。结果表明,影响稀碱预处理杂交狼尾草降解因素的主次顺序为:浓度>固液比>温度>时间,其中碱液浓度的增加促进半纤维素和木质素的降解,产生更多的水解糖;固液比的增加在一定范围内(1:8~1:10)可显著影响木质素和半纤维素的降解(P<0.05);预处理时间的延长并不能显著改善纤维素和半纤维素的降解率,100℃是影响木质素脱除的重要临界点,继续增加温度无显著性影响。杂交狼尾草稀碱预处理的最佳工艺条件是:氢氧化钠浓度3.0%、固液比1:8、时间15min及温度120℃。最佳条件预处理后杂交狼尾草木质纤维素结构发生塌陷,非纤维物质被显著脱除,纤维束清晰可见,纤维素可保留74.48%,半纤维素和木质素脱除率达77.17%和90.62%。

利用5种牧草生产清洁燃料乙醇的不同预处理效果

选用白茅、稻草、大米草、黑麦草、高羊茅5种牧草为试验材料,在预处理阶段采用稀酸预处理、稀碱预处理、高温热水预处理、酸催化高温热水预处理,然后又进行纤维素酶的水解试验。结果表明:1)高温热水预处理方法在预处理阶段除稻草外,其他牧草产生的单糖都以甘露糖为主,且在酶解过程中产生的单糖虽以葡萄糖为主,但其最高酶解率仅为6.90%。而稀酸预处理、稀碱预处理、酸催化高温热水预处理方法的效果均明显优于高温热水预处理方法,都比较适宜于利用牧草生产清洁燃料乙醇的预处理过程中;2)针对不同的牧草其最适的预处理方法也各不相同,白茅、大米草的最适预处理方法为稀酸预处理;稻草的最适预处理方法为酸催化高温热水预处理;黑麦草和高羊茅的最适预处理方法为稀碱预处理。

三种预处理方法对多年生王草的酶解产糖效果研究

以高产多年生牧草王草为材料,比较常温稀碱法、微波辅助稀碱法、超声辅助稀碱法三种预处理方法对王草的酶解产糖效果的影响。结果表明:常温稀碱法处理的条件为NaOH浓度3%(w/v),固液比1∶15(w/v),处理时间36h,王草的酶解还原糖产量是406.98mg/g,超声辅助法糖产量最高可比常温稀碱法提高24.65%,微波辅助法最高可提高17.95%。最优的预处理方法为超声辅助稀碱法1,还原糖产量为507.31mg/g。