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随着能量消耗逐渐增加,开发可替代性能源迫在眉睫。燃料酒精可以部分替代或者全部替代汽油,正在引起人们的极大兴趣。采用植物纤维原料发酵生产酒精,是解决目前发酵生产酒精成本高和淀粉质或糖质原料来源受限制的有效途径。由于天然植物纤维结构的复杂性,进行生物转化的难点在于如何高效将它降解成为可发酵糖。结合预处理方法,消除木质素的阻碍作用,是提高纤维素被纤维素酶水解的有效步骤。论文以甜高粱秆渣作为研究材料。采用滤纸酶活的方法对七株绿色木霉进行纤维素酶活的测定,并采用半纤维素酶活力的测定方法进行木聚糖酶活测定,筛选出酶活较高的菌株——绿色木霉L21,其纤维素酶活力和木聚糖酶活力分别达到了0.36U/mL和46.27U/mL。对该菌株固态发酵条件进行研究,结果表明:以硫酸铵为氮源,原料配比(甜高粱秆渣:麸皮)为2:3,培养基含水量为400%,表面活性剂浓度为0.5%,28℃培养120h,在菌体开始产生大量孢子时,菌种产酶能力最高。在此最优条件下提取绿色木霉L21所产酶液,50℃反应24h,甜高粱秆渣(绝干)的水解率为4.58%。用商品纤维素酶水解甜高粱秆渣,研究表明:甜高粱秆渣粉碎40目,固液比1:30,纤维素酶200U/g,反应24h时,水解率最高为6.94%。其水解效果高于自产酶。分别用硫酸和氢氧化钠对甜高粱秆渣进行处理,并加入纤维素酶进行复合水解反应,研究表明:1%的硫酸,在固液比(甜高粱秆渣:硫酸)1:20情况下,120℃处理5h,水解率最高为23.77%;2%的氢氧化钠,在固液比1:20情况下,常温处理36h,水解率最高为10.36%。采用了超声波结合酸碱法处理甜高粱秆渣并加入纤维素酶进行复合水解反应,超声条件为:超声功率120W,超声波作用一次的时间1s,间歇时间4s,总超声波作用时间20min。研究结果表明:经过超声波预处理得到的水解率均高于在相同条件下对应的未加超声波辐射的水解率。说明加入超声波辅助技术后,处理效果得到提高。超声波分别结合酸、碱以及酸碱处理甜高粱秆渣进行酶水解反应,水解率达到20.8%、58.35%、73.22%,以稀酸碱-超声波预处理的水解率最高,说明酸碱结合法共同处理纤维原料效果最好。