| 液氨和过氧化氢预处理对稻草酶解效果的影响机制 |
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| 引用本文： | 赵相君,李琮,彭何欢,赵超,马中青. 液氨和过氧化氢预处理对稻草酶解效果的影响机制[J]. 农业工程学报, 2019, 35(10): 221-226 |
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| 作者姓名： | 赵相君 李琮 彭何欢 赵超 马中青 |
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| 作者单位： | 浙江农林大学工程学院，浙江省竹资源与高效利用协同创新中心，杭州 311300,浙江农林大学工程学院，浙江省竹资源与高效利用协同创新中心，杭州 311300,浙江农林大学工程学院，浙江省竹资源与高效利用协同创新中心，杭州 311300,浙江农林大学工程学院，浙江省竹资源与高效利用协同创新中心，杭州 311300,浙江农林大学工程学院，浙江省竹资源与高效利用协同创新中心，杭州 311300 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（31500491）；浙江省基础公益研究计划项目（LGN18B060001）；浙江省竹资源与高效利用协同创新中心开放基金（2017ZZY2-02）；中国科协“青年人才托举工程”项目（2018QNRC001） |
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| 摘 要： | 稻草是一种重要的木质纤维素资源,可以作为纤维素乙醇转化的原料。该试验通过高温过氧化氢(高温HP)、低温过氧化氢(低温HP)和液氨预处理(liquid ammonia treatment,LAT)3种预处理方式来克服生物质原料的酶解顽抗性,促进稻草酶解转化为可发酵单糖。对预处理后的稻草进行酶解试验,利用高效液相色谱法(highperformanceliquid chromatography,HPLC)定量测定了酶解液中的单糖含量,通过酶解转化率和单糖产量对预处理效果进行了分析比较。试验结果表明高温HP、低温HP和LAT 3种预处理方式均有效提升酶解率,其中LAT预处理的酶解促进作用效果最佳,高温HP预处理次之。稻草在120℃、预处理时间为60 min、30%H2O2水溶液与原料质量比为0.75∶1的高温HP预处理下,在纤维素酶添加量为15U/g时葡聚糖和木聚糖的酶解率分别为61.55%和47.82%,每千克干基稻草原料经144h酶解可生产单糖334.5 g。稻草在90℃、含水率60%、驻留时间为5 min、液氨与原料比例为1∶1的LAT预处理下,在纤维素酶添加量为15 U/g时,葡聚糖和木聚糖的72 h酶解率分别为88.62%和79.29%,每千克干基稻草原料经144 h酶解可生产单糖554.1 g,是未处理原料的2.9倍,总糖回收率达到90%。综上所述,LAT预处理稻草的酶解率显著高于其他单一预处理方法,该研究结果可为稻草制取燃料乙醇提供基础数据。
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| 关 键 词： | 酶；乙醇；秸秆；液氨预处理；酶解；过氧化氢；纤维素乙醇 |
| 收稿时间： | 2019-01-14 |
| 修稿时间： | 2019-03-22 |
Mechanism on effect of liquid ammonia and hydrogen peroxide pretreatment on rice straw enzymatic hydrolysis |
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| Zhao Xiangjun,Li Cong,Peng Hehuan,Zhao Chao and Ma Zhongqing. Mechanism on effect of liquid ammonia and hydrogen peroxide pretreatment on rice straw enzymatic hydrolysis[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2019, 35(10): 221-226 |
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| Authors: | Zhao Xiangjun Li Cong Peng Hehuan Zhao Chao Ma Zhongqing |
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| Affiliation: | School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China,School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China,School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China,School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China and School of Engineering, Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | enzyme ethanol straw liquid ammonia pretreatment enzymatic hydrolysis peroxide hydrogen cellulosic ethanol |
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