不同NaOH/球磨复合预处理对玉米秸秆酶解效果的影响

农作物秸秆的生物转化是木质纤维类生物质能源化利用的重要手段之一.为了探究室温条件下不同机械化学复合预处理对玉米秸秆酶解效果的影响,该研究以玉米秸秆为研究对象,以单独NaOH处理为对照,在不同NaOH质量分数(0、1％、2％和3％)条件下,分别进行了干法和湿法2种NaOH/球磨复合预处理.使用CellicCtec2(Novozymes,丹麦)进行了不同预处理玉米秸秆72 h酶解试验,系统表征了不同预处理玉米秸秆的粒径、结晶度、表面微观形貌、木质纤维组成和官能团变化,分析了不同预处理玉米秸秆理化性质对酶解影响及其相关性.结果表明:干法和湿法NaOH/球磨复合预处理均显著提高了玉米秸秆葡萄糖产率,且随NaOH质量分数增加(从1％提升至3％),不同NaOH/球磨复合预处理玉米秸秆葡萄糖产率显著提升(P<0.01),当NaOH质量分数为3％时,其葡萄糖产率分别达到71.0％和73.1％.无论干法和湿法NaOH/球磨复合预处理,其酶解葡萄糖产率均与纤维素质量分数和平均粒径D50显著正相关(P<0.01),与木质素质量分数显著负相关(P<0.01);干法NaOH/球磨复合预处理显著降低了玉米秸秆的结晶度,从而一定程度增强改善了玉米秸秆酶解葡萄糖产率.该研究为深入揭示和解析玉米秸秆机械化学复合预处理作用机理提供了数据支撑.