在木质纤维素生产燃料乙醇的研究中,选用更加廉价、易收集处理的原料,提高预处理物料的酶解率和得糖率,是极为有效降低生产成本的途径之一。纤维素酶在生物质转化过程中的重要作用与地位毋庸置疑,设法提高纤维素酶的酶活也是降低生产成本的最重要途径之一。因此,在本次研究课题中,拟选用葵花籽壳为原材料,纤维素酶为研究对象,以磁性Fe₃O₄与游离纤维素酶的生物磁效应机理为指导,探索磁性Fe₃O₄在纤维素酶酶水解中的应用,同时在提高纤维素酶的活力方面进行主要研究,从而达到降低纤维素酶生产成本的目的。本论文的主要研究内容是将磁化后的Fe₃O₄微粒作为一种添加剂,考察其在葵花籽壳的酶解过程中,对纤维素酶的酶活、还原糖浓度、纤维素的转化、水解液的表面张力和pH值的影响和作用。此外,还将以磁性Fe₃O₄微粒作为载体,通过明胶包埋法,吸附固定化纤维素酶,研究磁性固定化酶的酶水解性质,以及添加表面活性剂后对磁性固定化纤维素酶酶活的影响,并初步分析和阐述产生这些变化的原因。研究结果表明,磁性Fe₃O₄添加量为0.5 g/L².0 g/L时,对游离纤维素酶酶活的提高﹑还原糖浓度的增加和纤维素的转化率在48 h后表现出较明显的促进作用。磁性Fe₃O₄添加量为2 g/L时,纤维素酶60 h酶活最高可提高25.9%。添加量为1.5 g/L时,还原糖浓度从6.950 mg/mL提高到8.775 mg/mL;同时,其纤维素的最高转化率达60.531%,明显高于不添加Fe₃O₄样品的纤维素转化率47.932%。此外,分次添加磁性Fe₃O₄的酶活稳定性要优于一次添加。在相同水解条件下,与游离纤维素酶相比,磁性固定化纤维素酶能将还原糖的最高产量从8.775 mg/mL提高到9.162 mg/mL,相比提高4.4%。特别是添加表面活性剂后,还原糖的最高值产量可达9.975 mg/mL,相比提高13.68%。