微波前处理对水稻秸秆酶解性能的影响-论文.pdf

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1、安徽农业科学。JournalofAnhuiAgri．Sci．2014。42(26)：9088—9090责任编辑宋平责任校对况玲玲微波前处理对水稻秸秆酶解性能的影响沈洁，陆筑凤，于建兴，叶小梅，李加友h，常志洲(1．嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴314001；2．江苏农业科学研究院农业资源与环境研究所，江苏南京210014)摘要[目的]利用微波预处理破坏秸秆中半纤维素、纤维素和木质素复合物，改善秸秆质地和结构，提高其生物降解效率，为秸秆生物质能开发创造条件。[方法]通过Box—Behnken设计和响应面法对水稻秸秆进行微波预处理优化试验，并通过秸秆结构表征比

2、对来考察微波处理对水稻秸秆酶解性能的影响。[结果]利用响应面法得到微波前处理的最佳操作参数：功率(MI)700W，反应时间(IT)28min。固液比(SC)75g／L。在最优条件下，秸秆的还原糖收率为11．86％，比未处理时增长了47．33％，与秸秆结构的兀1R、电镜等表征结果相符。[结论]微波预处理会破坏秸秆表面的蜡质和硅化细胞，还可以部分分解木质素与半纤维素复合物，提高了水稻秸秆的生物降解性能，具有良好的应用前景。关键词微波前处理；水稻秸秆；响应面分析；还原糖收率中图分类号S181．3；X703．5文献标识码A文章编号0517—6611(2014)26—09

3、088一o3EffectofMicrowavePretreatmentonEnzymaticSaccharificationofRiceStrawSlⅢNJie，UJia·youetal(CollegeofBiologicalandChemicalEngineering，JiaxingUniversity，Jiaxing，Zh~iang3l40o1)Abstract『0bjeetive]MicrowavepretreatmentwasusedtOdisruptthelignin—hemieellulosecomplexandenhanceenzymaticsac

4、charificationoffleestraw．fMethod1Inthisstudy。Box—Behnkendesignandresponsesurfacemethodologywereemployedtoplanexperimentsandoptimizethemicrowavepretreatmentofricestraw．fResultlAccordingtoregressionequationtodetermine，thebestmicrowavepretreatmentconditionswereaSfollow：microwaveintensit

5、y(MI)70oW，irradiationtime(IT)28minandsubstrateconcentration(SC)75L．Undertheoptimalcondi—tions．themaximalrecoverofreducingsugarwas11．86％．increasedby47．33％comparedwithuntreatedstraw．Thephysicochemiealsurfacecharacteristicsanalysisofstrawfurtherconfirmedtheperspective．IConclusionIMicrow

6、avepretreatmentcoulddisruptthesilicifiedwaxysurface。breakdownthelignin—hemicellulosecomplexandpartiallyremovesiliconandlignin．1argelyenhanceenzymaticsaecharifieationofricestraw．KeywordsMicrowavepretreatment：Ricestraw；Responsesurfaceanalysis；Reducingsugaryield我国秸秆资源丰富，年产量达7亿t，秸秆中纤维素和半

7、匾圈纤维素含量超过50％，是非常优良的发酵原料。但是，由于秸秆独特的天然结构，纤维素酶和半纤维素酶很难对其直接匿作用，酶解效率很低。建立高效经济、环境友好的前处理方法，破坏秸秆的天然抗性屏障，已成为秸秆资源化利用的关图1试验流程键⋯。蒸汽爆破、热水、超声波、NaOH等物理和化学方法都g秸秆材料，加一定量的水混合均匀，在一定的微波功率下处可以在一定程度上改变秸秆结构，促进酶的可及性，提高纤理一定的时间。预处理后的样品经过滤分离，滤饼在40℃维素和半纤维素的酶解效率J。微波处理操作方便，环境下烘干备用，滤液用来测定葡萄糖在微波预处理过程中的增友好，处理效率高，受到广

8、泛关注。该研究利用专业的