木聚糖酶在水解过氧化氢乙酸预处理杨木中的应用文献综述

 2022-05-11 20:40:10

文献综述

研究背景

随着科学技术和经济的发展，能源问题和环境问题日益严峻，特别是石油、煤和天然气等不可再生资源日益减少，开发和利用化石能源产生的温室效应、土地破坏、气候变化等危机日益严重，人们迫切需要开发新的可再生的清洁能源，以缓解全球能源危机和环境危机[1]。生物质能源是可再生资源，使用生物质能源产生的二氧化碳可被植物利用，对环境友好，利用先进技术将生物质转化成液态燃料和其他化学品加以利用，可缓解石油的危机，许多国家和跨国公司都把生物质能摆到重要位置[2]。第一代燃料乙醇的原料是淀粉、糖和油脂，这些原料动物也需要摄取，因而备受争议。第二代燃料乙醇的原料为植物的木质纤维素，以农林废料为主，分布广泛，资源丰富，是生产生物燃料的主要资源。木质纤维原料具有天然的抗降解屏障，以木质纤维素为原料制备生物乙醇需要经过预处理、酶解、发酵三个主要步骤。杨木是一种速生丰产树种，含有大量纤维素，它具有适应性广、年生长期长、生产速度快等特点，我国南方及北方均有广泛的种植，资源较为丰富。利用杨木为原料经过预处理、酶水解制备可发酵糖继而生产生物乙醇具有很大的前景，能够实现农林废弃物的高值化利用[3]。

1木质纤维原料的结构与组成

木制纤维素原料是一种由纤维素，半纤维素以及木质素组成的生物原料，木是地球上最为丰富的生物质资源，通过植物的光合作用将太阳能捕捉并以聚合物的形式储存起来的可再生资源[4]。可来源于软木、硬木、稻草、甘蔗渣、谷物、玉米秸秆等农林作物，以及城市垃圾和工业废物。

1.1纤维素

纤维素是重要的生物可降解和可再生性的生物质资源之一的天然高分子材料。纤维素是 beta; - 1,4糖昔键连接而成的线型高分子材料，无支链，纤维素大分子中的Ｄ- 葡萄糖基之间按照纤维二糖连接的方式联结[5]。

1.2半纤维素

植物细胞壁中的纤维素和木质素是由聚糖混合物紧密地相互贯穿在一起，此聚糖混合物被称为半纤维素。因此，半纤维素对纤维素酶有空间阻碍作用。半纤维素是由2种或2种以上单糖基组成的不均一聚糖，大多带有短的侧链[6]。

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