我国禾草类木质纤维素资源丰富，利用率低，是一种有潜力开发的生物乙醇原料。采用禾草类原料生产生物乙醇，必须在酶水解前预处理，破坏原料保护性的生物结构，提高原料比表面积及纤维素酶的反应活性。本文采用亚硫酸钠蒸煮、碳酸钠蒸煮预处理稻草和碳酸钠蒸汽爆破预处理麦草，研究了预处理对底物化学组分及后续酶水解效率的影响。为了进一步探究预处理对底物酶水解效率的影响，研究了亚硫酸钠蒸煮、碳酸钠蒸煮预处理稻草浆料对纤维素酶的吸附作用。亚硫酸钠预处理可以大量脱除稻草中的木质素而保留绝大部分高聚糖，从而增大稻草的比表面积，增强稻草与酶的反应活性，提高稻草的酶水解糖化性能。提高预处理温度或增加亚硫酸钠用药量可以显著提高木质素、半纤维素的脱除率，同时纤维素的降解也增多。当木质素脱除率小于50%时，预处理稻草酶水解总糖得率和转化率随木质素脱除率增大而提高，但当木质素脱除率达到50%以后，酶水解总糖得率和转化率的保持稳定。相比而言，增大亚硫酸钠用量更有利于使木质素溶出，提高温度更有利于使高聚糖降解，对于增强预处理条件以提高酶水解效率，亚硫酸钠用量比温度的影响更显著。纤维素酶用量从10FPU/g-纤维素提高到20FPU/g-纤维素时，酶水解总糖得率和转化率均显著提高。本实验优化得到亚硫酸钠预处理稻草最优条件，在温度为140℃，亚硫酸钠用量为16%，纤维素酶用量为20FPU/g-纤维素时，总糖转化率达到最大为74.9%，此时的总糖得率为43.5%。相比于亚硫酸钠预处理，碳酸钠预处理对稻草化学组分及后续酶水解效率的影响基本一致，碳酸钠预处理可以有效脱除稻草木质素而保留绝大部分高聚糖，预处理后稻草酶水解效率显著提高。随着温度和用碱量的提高，预处理稻草木质素脱除率增大。浆料中高聚糖的降解程度随预处理条件的加剧而增大，其中木聚糖的降解较葡聚糖要快。在相同温度和用碱量条件下，提高酶用量可以增大稻草酶水解液中的糖转化率。酶用量一定时，当用碱量从0%上升到8%时，各温度下的糖转化率都迅速增大，之后趋于平缓或有下降趋势。在140℃、用碱量8%、酶用量为20FPU/g-纤维素时，碳酸钠预处理稻草的酶水解总糖转化率达到最大值71.7%，此时总糖得率为41.6%。麦草采用碳酸钠蒸汽爆破预处理时，在脱除较少木质素的情况下，后续酶水解效率也显著提高。麦草木质素含量随预处理中碳酸钠用量的增大而下降，木聚糖和阿拉伯聚糖含量随碳酸钠用量的增大而上升。当预处理中碳酸钠用量上升到8%以后，继续增加碳酸钠用量，预处理麦草浆料中的葡聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖和木质素含量基本保持稳定。除不添加碳酸钠的蒸汽爆破预处理外，预处理麦草酶水解葡聚糖和总糖得率随木质素含量下降而提高。提高酶用量以后，木质素含量对预处理麦草酶水解葡聚糖得率的影响变缓。预处理稻草与纤维素酶的吸附关系表明底物对纤维素酶的吸附比酶水解过程快速得多，纤维素酶与底物的吸附在接触后的15min内达到最大吸附值。预处理稻草与纤维素酶的吸附关系符合Langmuir吸附规律。底物对纤维素酶的吸附随着预处理条件增强而提高，然后趋于平缓。底物对纤维素酶的吸附随预处理稻草木质素脱除率增大而提高，当亚硫酸钠预处理稻草木质素脱除率达到50%、碳酸钠预处理稻草木质素脱除率达到30%以后，继续脱除更多木质素对纤维素酶吸附量的影响趋于平缓。相比于碳酸钠预处理，亚硫酸钠预处理稻草木质素含量对纤维素酶吸附的影响更大。预处理稻草酶水解总糖得率与纤维素酶吸附量线性相关，酶水解总糖得率随纤维素酶吸附量增大而提高。