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近年来，虽然通过提高废纸资源的利用率和增加木浆在纸浆中的比例来调整我国制浆造纸原料结构，但是以麦草为主要的非木材原料仍在我国具有很重要的地位。众所周知，植物中相当一部分的聚糖通过化学键与木素以木素-碳水化合物复合体的形式结合在一起，它们的存在给制浆和漂白过程带来了极大的困难。深入研究木素的结构特性，尤其是制浆前后木素及木素-碳水化合物复合体结构的变化情况，对于掌握脱木素机理，为今后木素资源化利用提供理论依据。本研究首先采用13C同位素标记技术，外源性的将13C同位素标记的木糖加入到麦草植物体内，结合13C同位素比（丰度）测试，确定植物细胞壁中的13C同位素标记木糖在麦草中成功代谢，顺利向木聚糖方向合成。然后从麦草原料中提取磨木木素（Milled Lignin，简称ML）和木素-碳水化合物复合体（Lignin-CarbohydrateComplex，简称LCC），利用13C-NMR、HSQC核磁共振波谱，分析麦草原料中木素及LCC的化学结构。结果表明，麦草木素是典型的HGS型木素，木素结构的主要连接方式有β-O-4’、β-β’、β-5’和β-1’等，其中β-O-4’结构含量最高，β-β’结构的含量次之，β-5’以及β-1’等结构的含量最少。麦草木素与半纤维素之间以苯甲醚键、苯基配糖体键和γ-酯键连接，且以γ-酯键连接为主。为了研究烧碱法制浆过程中木素及LCC的结构变化情况，以带有13C同位素标记的麦草为原料进行烧碱蒽醌法模拟蒸煮实验。利用红外光谱、13C-NMR、HSQC等对原料木素、黑液木素、残余木素分别进行检测分析。结果表明，在烧碱法制浆过程中，大部分的β-O-4’、β-β’、β-5’和β-1’等结构都发生降解进入到黑液中，少量结构残留在纸浆中，且愈创木基型木素比紫丁香基型木素更易溶出降解。木素与木聚糖之间的连接主要来自木聚糖结构中的C2位置与木素以γ-酯键形式连接，而在C5位置以苯甲醚键形式连接。为了研究硫酸盐法与烧碱法制浆过程中木素结构变化的差异，以麦草为原料分别进行硫酸盐法和烧碱法模拟蒸煮实验。结合红外光谱、紫外光谱、木素分子量、13C-NMR、HSQC等技术对两种制浆过程中的原料木素、黑液木素、残余木素分别进行检测分析。结果表明，不同的制浆方法并不会改变木素基本官能团结构，且在制浆过程中，原料中的酚型木素结构不稳定，H型木素最容易被降解；硫酸盐法制浆比烧碱法制浆更有利于木素分子的脱除。为了研究酶催化脱除纸浆残余木素的机理，将硫酸盐法与烧碱法制浆所得纸浆依次经过木聚糖酶、纤维素酶酶解后，得到的木聚糖酶酶解液和纤维素酶酶解液经过凝胶穿透色谱柱分离提纯小分子LCC，最后结合FT-IR、HSQC等检测分析，清晰地说明酶对聚糖及木素的作用规律。结果表明，烧碱法制浆过程中，木聚糖酶只能酶解残留在纸浆中的木聚糖组分，而对LCC连接键并没有影响。在硫酸盐法制浆过程中，木聚糖酶不但对纸浆中残余的木聚糖进行降解，还断裂了木素与木聚糖之间的化学连接键。