【摘要】：為研究堿法預(yù)處理中溫度對(duì)不同底物特性的木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)及酶解效率的影響,選用檸條錦雞兒(Caragana korshinskii Kom,簡(jiǎn)稱CKK,以下簡(jiǎn)稱檸條)、水稻秸稈、小麥秸稈為原料,用NaOH溶液分別在常溫和高溫條件下進(jìn)行預(yù)處理;通過(guò)掃描電鏡(簡(jiǎn)稱SEM)分析、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(簡(jiǎn)稱FTIR)分析、X-射線衍射(簡(jiǎn)稱XRD)分析等分析預(yù)處理后木質(zhì)纖維素的表面形態(tài)、化學(xué)成分及結(jié)晶度的變化,并用纖維素酶對(duì)預(yù)處理后的木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行酶解糖化試驗(yàn)。SEM和成分分析結(jié)果表明,NaOH溶液堿處理能有效去除木質(zhì)纖維素的木質(zhì)素成分,破壞致密的物理結(jié)構(gòu);FTIR圖譜表明,經(jīng)NaOH溶液處理后,檸條、水稻秸稈和小麥秸稈的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞,羥基、亞甲基、甲氧基和酯鍵等部分官能團(tuán)發(fā)生斷裂;XRD分析和酶解結(jié)果顯示,堿處理能破壞木質(zhì)纖維素原料中的結(jié)晶區(qū),增大原料的孔隙率和內(nèi)表面積,從而增加纖維素酶的可及性和酶解轉(zhuǎn)化率,經(jīng)過(guò)24 h酶解后,高溫下堿處理能使水稻秸稈葡聚糖的轉(zhuǎn)化率高達(dá)94.87%;其中,溫度又作為一個(gè)重要的因素影響NaOH溶液堿處理的效果,當(dāng)溫度升高時(shí),NaOH溶液堿處理對(duì)木質(zhì)素的去除效果更好,對(duì)底物的物理結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重,因此升高溫度會(huì)促進(jìn)NaOH溶液堿處理的作用效果。
[Abstract]:In order to study the effect of temperature on lignocellulose structure and enzymatic hydrolysis efficiency of different substrate properties in alkaline pretreatment, Caragana (Caragana korshinskii Kom,), rice straw and wheat straw were used as raw materials. NaOH solution was pretreated at room temperature and high temperature, and analyzed by scanning electron microscope (SEM). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) were used to analyze the surface morphology, chemical composition and crystallinity of lignocellulose. The results of SEM and component analysis showed that alkali treatment of NaOH solution could effectively remove lignin from lignocellulose and destroy the dense physical structure. After treated with NaOH solution, lignin structure of Caragana korshinskii, rice straw and wheat straw was destroyed to a certain extent, and some functional groups such as hydroxyl, methylene, methoxy and ester bond were broken, the results of XRD analysis and enzymatic hydrolysis showed that, Alkali treatment can destroy the crystalline region of lignocellulose material, increase the porosity and internal surface area of the raw material, thus increase the accessibility of cellulase and the conversion rate of enzymatic hydrolysis. After 24 h enzymatic hydrolysis, Alkali treatment at high temperature can make the conversion rate of rice straw dextran up to 94.877.Among them, temperature, as an important factor, affects the effect of alkali treatment of NaOH solution. When the temperature increases, the effect of alkali treatment of NaOH solution on the removal of lignin is better. The physical structure of the substrate was destroyed more seriously, so increasing the temperature would promote the effect of alkali treatment in NaOH solution.
【作者單位】： 天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院/工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(編號(hào):201503135-15)
【分類號(hào)】：O636.11

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本文編號(hào)：2280579