硫酸对过氧化氢-乙酸预处理巨龙竹酶解和发酵的影响

摘要

以巨龙竹(DS)为研究对象,对其进行过氧化氢-乙酸(PA)预处理,探讨预处理中硫酸添加量对竹材化学组成、酶解效率和乙醇产率的影响。研究结果表明:随着预处理过程中硫酸用量的增加,竹材中的木质素质量分数不断降低,而纤维素和半纤维素的质量分数有所增加。在预处理中,添加硫酸作为反应助剂,能够使酶解效率提升,当硫酸体积分数为0.5%时,72 h的葡萄糖和木糖得率分别为84.77%和85.05%,与未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理的巨龙竹相比,分别增加了42.40%和33.72%;其水解液经酵母发酵后的乙醇质量浓度为13.52 g/L,比未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理水解液增加了73.33%。在巨龙竹过氧化氢-乙酸预处理过程中以硫酸作为助剂,能够降低底物的疏水性和表面木质素覆盖率,增加结晶度和比表面积,添加0.5%硫酸,纤维素酶可及度从未添加硫酸时的282.15 mg/g增加到500.12 mg/g,进而增加了纤维素酶与纤维素之间的生产性吸附,因此使巨龙竹的酶解效率和发酵产率得到提升。