液氨预处理对农作物秸秆化学结构及酶解效果的影响

摘要：

[目的]探索液氨预处理(liquid ammonia treatment,LAT)对生物质原料水解顽抗性和纤维素类生物质酶解效率的影响.[方法]采用LAT法对小麦Triticum aestivum秸秆(以下称麦秸秆)、高粱Sorghum bicolor秸秆、苜蓿Lotus corniculatus草及三者混合物(质量比为1:1:1)进行预处理,利用热重分析仪、傅里叶变化红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电镜等对其预处理前后的化学结构变化进行表征,研究预处理温度和酶解时间对4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解转化率的影响.[结果]LAT预处理对生物质原料的化学结构影响显著.经LAT预处理后,葡聚糖、木聚糖和阿拉伯糖等化学组分的相对含量降低;氧(O)和氢(H)元素的相对含量降低,部分含氢(H)、氧(O)元素的官能团发生脱落;结晶度出现小幅下降,生物质表面孔隙结构增多,酶在生物质化学结构上的可及度增加.麦秸秆和混合物的最佳预处理温度为90℃,苜蓿草和高粱秸秆的最佳预处理温度为110℃;随酶解时间延长,4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解率都增加;葡聚糖的最大酶解率从大到小为麦秸秆、混合物、高粱秸秆、苜蓿草,木聚糖的最大酶解率从大到小依次为高粱秸秆、麦秸秆、混合物、苜蓿草.[结论]LAT预处理可以提高木质纤维素生物质尤其是麦秸秆和高粱秸秆的酶解效率.

关键词：麦秸秆、苜蓿草、高粱秸秆、液氨预处理、酶解、纤维素乙醇

所属期刊栏目：37

分类号：S216(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;浙江省基础公益研究计划;浙江省竹资源与高效利用协同创新中心开放基金;中国科协"青年人才托举工程"项目

在线出版日期：2020-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：898-906