油菜秸秆预处理及其发酵产酶效果研究

摘要

试验旨在探究油菜秸秆最佳的预处理工艺及其发酵产酶的效果。在油菜秸秆粉末预处理中，以秸秆保留量、预处理秸秆酶解产糖量、初始秸秆比产糖量为预处理的评估指标，考察浸泡时间、处理液浓度、液料比、处理液、秸秆粉碎程度等5个因素对预处理后秸秆粉末的影响，通过正交试验确定出最佳预处理工艺，以浸泡温度、浸泡时间、处理液浓度作为考察因素。结果显示：通过单因素和正交试验优化得到最佳预处理的条件为以40～60目的油菜秸秆粉为原料，液料比10 mL/g，温度45℃，在1.1%的NaOH中浸泡36 h。在最优条件下，秸秆比产糖量达0.181 1 g/g。在固态产酶优化试验中考察碳源配比、氮源浓度、液料比、接种量、培养温度、培养时间等6个因素对固态发酵产酶优化的影响，通过正交试验确定出最佳固态发酵产酶优化条件，以碳源配比、氮源浓度、培养温度、培养时间作为考察因素。通过单因素和正交试验优化，得到最佳发酵条件为油菜秸秆粉和麸皮比为5∶4、硫酸铵浓度为2.5%、液料比1.5 mL/g、接种量5%、培养温度30℃、培养时间5 d，产纤维素酶活提高至7.923 IU。研究表明，通过对油菜秸秆进行预处理及产酶发酵后，能够显著降低油菜秸秆预处理工艺需求，提高油菜秸秆的利用率。