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近二十年来,对自然界丰富的植物资源加以充分开发利用的研究日益受到重视。其中主要途径之一是利用生物技术将植物纤维原料转化成单糖,主要分为二步:1、原料预处理;2、纤维素的酶水解。目前预处理技术不尽人意,存在得率低、技术工艺复杂等问题;而纤维素的酶水解又存在水解速度慢、酶用量大等缺点。这两方面同时制约了纤维原料生物转化的发展。本论文以农林废弃物玉米秸秆为原料,对超声波辅助预处理和辅助酶水解过程进行了较深入的研究,主要结果如下:采用超声波辅助预处理技术可有效的提高玉米秸秆的酶解得率。在超声波辅助热水、1%稀酸、1%稀碱预处理中,其酶解得率分别为14.8%、36.1%、82.0%,比未加超声波辅助的热水、稀酸、稀碱预处理的酶解得率9.58%、29.4%、66.6%分别提高了54.5%、29.4%、23.1%。研究了超声波对纤维素酶的影响。无底物时,滤纸酶活力、CMC酶活力、β-葡萄糖苷酶活力随着超声波功率的增大,酶活力下降。功率越大,下降越明显。初始酶的滤纸酶活力、CMC酶活力、β-葡萄糖苷酶活力分别为2.23FPIU/mL、2.78IU/mL、0.61IU/mL;当超声功率270W时,超声时间5min时三种酶活力分别为0.34FPIU/mL、1.38IU/mL、0.32IU/mL。同样三种酶活力随着超声波辐射时间的延长,酶活力下降。时间越长,下降越明显。当超声功率30W、超声波辐射时间30min时,三种酶活力分别为0.83FPIU/mL、0.13IU/mL、1.25IU/mL。在酶水解过程中,施加适宜的超声波,既使超声波充分作用于底物又不至于导致酶的失活,其酶解速率加快,酶解得率提高。在频率20kHz、功率30W、超声时间30min的超声场下,纤维素酶的最适用量为20FPIU/g绝干底物,最适水解温度为50℃、最适pH值为4.8,其48h酶解得率达到27.3%,比未加超声波辅助提高了48.3%。说明在一定条件下超声波对酶的微细结构活性部位影响不大,表现为酶的最适pH值和最适水解温度不变。更重要的是超声波场未改变酶水解的历程。