文 献 综 述

能源短缺和环境污染是人类面临的重大挑战。全球都展开新能源的研究与开发, 其中以燃料酒精的生产最为突出.而生物质材料是地球上最丰富的可再生资源，并且生物质的燃烧温室气体零排放，是清洁能源。据资料表明¹, 植物每年通过光合作用, 能产生高达15.5 #215;1010 t 纤维素类物质中纤维素、半纤维素的总量为8.5 #215;1010 t .而每年用于工业过程或燃烧的纤维素仅占2 %左右, 还有很大一部分未被利用.因此研究开发纤维素的转化技术, 例如将秸秆、蔗渣、玉米芯等纤维素类物质高效地转化为糖, 进一步发酵成酒精, 对开发新能源,保护环境具有非常重要的现实意义。而本实验主要是对以玉米芯为原料高效地转化为葡萄糖的研究。

1． 预处理的必要性与方法

1.1 预处理的必要性

天然植物纤维素原料主要由纤维素、半纤维素、木质素组成, 结构非常复杂, 具有很大的结晶性.由于目前所筛选的许多高酶活的纤维分解菌其半纤维素酶及木质素酶活性不高, 很难将天然植物纤维的三大组成降解;另一方面, 由于结构的复杂性, 又直接影响着纤维维素酶的作用.通常在酶法水解之前需进行必要的预处理, 改变天然纤维素的结构, 降低它的结晶度, 脱去木质素, 增加纤维素的孔隙率和结构松散度， 以增加纤维素酶系与纤维素的有效接触, 从而提高酶解效率²(图一)。

图一 木质纤维素生物质原料预处理原理图

1.2预处理的方法

分为物理法，生物法，物理化学法，化学法。

1.2.1物理法

（1）机械粉碎