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本文以红柳为原料,研究了蒸汽爆破预处理的主要影响因素爆破温度、保温时间以及拟合二者所得的强度系数对红柳组成的影响,汽爆渣的酶解性能以及酶解清液的高糖浓发酵及带渣发酵。主要研究结果如下:无化学添加的蒸汽爆破预处理是适于红柳糖化及生物炼制的一种有效的预处理方法。由爆破温度和保温时间拟合成强度系数能够有效的表征蒸汽爆破预处理强度。以纤维素回收率和酶水解得率为表征,红柳最佳预处理条件为爆破温度210℃,保温时间10min,对应强度系数为4.239。该条件下红柳的纤维素含量达到54%,木聚糖含量降至最低达到1.4%,酶水解得率为87%。蒸汽爆破红柳酶解最佳底物为汽爆渣(蒸汽爆破物料固液分离,不经水洗的固形渣),汽爆渣纤维素酶水解的最适时间为48h,最适底物浓度(w/w)为7.5%,最适纤维素酶添加量为20FPIU/g纤维素、纤维素酶和β葡萄糖苷酶的最佳酶配比为1∶1,最适外源添加物为PEG6000,最佳添加量为0.04g/g底物,水解得率为83%,总糖浓度为35g/L,可发酵糖比例达98%。酶解上清液经超滤浓缩,通过酶活力、蛋白质浓度和SDS PAGE凝胶电泳分析表明,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶以及β葡萄糖苷酶表观吸附率分别为94.4%、70.3%和55.4%。真空浓缩可以有效脱除酶解液中易挥发性物质,其中糠醛和乙酰丙酸的脱除率达到近100%,乙酸脱除率为50%,而羟甲基糠醛的脱除率为8%。在底物浓度为5%和10%的带渣发酵中,葡萄糖利用率均达到98%以上,而葡萄糖对乙醇的转化率分别为0.5和0.35,发酵7h后乙醇浓度达到最高,分别为12g/L和19g/L。酶解上清液真空浓缩后,在发酵体系酵母OD为20,不同初始糖浓的酶解清液均可被酿酒酵母较好地利用。葡萄糖浓度为131g/L时,8h后葡萄糖利用率达100%,乙醇浓度为60g/L,乙醇得率为理论得率的94%;葡萄糖浓度为166g/L和189g/L时,12h后葡萄糖利用率达到100%,乙醇浓度分别为79g/L和87g/L,乙醇得率为理论得率的93%;葡萄糖浓度为220g/L时,发酵至20h后葡萄糖才被消耗完,此时乙醇浓度高达100g/L,乙醇得率为理论得率的89%。