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2.麦草一锅法磺甲基化-酶水解处理提升还原糖转化效率-综述
摘要：全球石油能源匮乏，环境污染严重，利用木质纤维原料生物质生产燃料乙醇作为一种清洁、绿色、可持续的生产方法，已成为必然趋势。其中，预处理-酶水解相关的成本问题是实现大规模生物质转化的主要障碍。水溶性木质素对含木质素底物的酶解促进效果已经非常明显，但其通常作为外源性物质加入至酶解体系中。本研究拟对麦草进行SF预处理，对底物中内源木质素进行一定程度的改性，引入-SO3CH3，增加其水溶性，探讨在含有磺甲基化木质素的预处理废液中的底物酶水解转化规律，目的是开发一锅法预处理-酶水解技术，以提高还原糖转化效率，降低纤维素乙醇的生产成本。
关键词：SF预处理；磺甲基化；纤维素；酶水解；
ABSTRACT：The world is short of petroleum energy and the environment is seriously polluted. As a clean, green and sustainable production method, it has become an inevitable trend to use lignocellulosic biomass to produce fuel ethanol. Among them, the cost of pretreatment and enzymatic hydrolysis is the main obstacle to the realization of large-scale biomass conversion. Water-soluble lignin of lignin digestion promoting effect of the substrate is very obvious, but it usually as exogenous substances added to the enzyme system. This study proposed to SF pretreatment of wheat straw, to a certain degree of endogenous substrates lignin modification, introduced - SO3CH3, increase its solubility in water, discusses in the pretreatment of waste liquid containing lignin sulfonic methylation substrate enzyme hydrolysis conversion law, the purpose is to develop a pot of pretreatment - enzyme hydrolysis technology, in order to improve the reducing sugar conversion efficiency, reduce the production cost of cellulosic ethanol.
Keywords：SF pretreatment ；sulfomethylation ；cellulose；enzyme hydrolysis；
2.1前言
近年来，全球石油能源匮乏，环境污染严重，利用清洁、绿色、可持续性的木质纤维原料生产燃料乙醇备受国内外相关专家学者们的高度关注。生物质的精炼主要包括：预处理—酶水解—糖发酵三个过程。在过去的研究表明，底物中的木质素会抑制纤维素的酶水解，这主要是由于木质素与纤维素酶的非生产性吸附所致。因此，在纤维素酶解前进行适当的预处理，可以有效去除底物中的木质素和少量半纤维素，有助于破坏生物质细胞壁的抗降解障碍，从增加纤维素孔隙度的角度来提高纤维素的可及性，同时从降低纤维素结晶度的角度来提高酶水解和糖转化的效率。
研究表明，木质素的去除是促进酶水解的有效方法，但迄今为止，还没有成本有效的脱木质素方法被商业化 [1]。因此，大量的研究集中在试图通过木质素的改性来减少其抑制作用，例如使用相对温和的反应条件，将酸基团引入木质素大分子，既能增强纤维的润胀，从而增加纤维素的酶可及性[2]，又能减少由疏水作用[3]、离子作用[4]和氢键相互作用[5]引起的木质素-纤维素酶相互作用，从而在不需要完全脱木质素的情况下促进纤维素的酶水解。
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