纤维素乙醇作为最有希望的绿色能源之一,获得了国内外学者的广泛研究。然而,目前纤维素乙醇距离工业化生产目标（高转化率、高浓度、高效率）仍有较大差距。采取合适的预处理技术可提升基质可酶解性和通过分批补料实现其高浓酶解糖化发酵是颇有潜力的有效策略。基于此,本论文拟在低酶载量条件下开展甘蔗渣预处理技术和浓醪酶解发酵的研究。具体研究内容如下:首先,论文开展酸/碱催化的常压甘油有机溶剂预处理（AGOP）的研究。通过对影响预处理的实验条件进行单因素和响应面设计,实验确定酸催化常压甘油有机溶剂预处理（ac-AGOP）条件:预处理温度245°C、加酸量0.1%（w/w）、预处理时间38 min。碱催化常压甘油有机溶剂预处理（al-AGOP）条件:预处理257°C、加碱量0.27%（w/w）、预处理时间18 min。论文接着利用新型现代表征技术（TGA、SEM、FTIR、XRD、CLSM等）分析表征预处理前后甘蔗渣基质的空间结构和化学组分变化,初步明晰ac-AGOP和al-AGOP显著提高基质可酶解性的原因。然后,论文尝试建立al-AGOP基质的高效糖化和发酵工艺。实验以提升可发酵性糖和乙醇浓度为目的,通过单因素和正交优化实验最终确定:al-AGOP基质在19%基质浓度和酶载量为6 FPU·g^-1干基条件下,于预酶解初期分别添加10 mg·g^-1干基BSA、25mg·g^-1干基Tween 20、10 mg·g^-1干基茶皂素和0.6 mg·g^-1干基木聚糖酶,发酵初期添加0.1 mol·L^-1氮（酵母提取物）,进行半同步糖化发酵。在上述条件下,基质预酶解60 h时葡萄糖浓度为95.0 g·L^-1和酶解率为81.8%;此时接种发酵48 h乙醇浓度为43.0 g·L^-1,纤维素乙醇转化率74.1%,发酵强度为0.9 g·L^-1·h^-1。最后,论文展开对纤维素乙醇浓醪糖化发酵过程的研究。实验分别考察了湿基含水量、初始基质浓度、分批补料和延长预酶解时间等方式对增强高基质浓度糖化发酵的影响,最终确定:湿基含水量50%和初始基质浓度19%,在酶解第7 h、10 h和13 h分别补料6%、5%和5%以使总基质浓度达到35%（w/v）。这样,实验在上述反应条件下,运行半同步糖化发酵全程。预酶解48 h时葡萄糖浓度高达160.7 g·L^-1、木糖浓度达58.7g·L^-1;发酵48 h时乙醇浓度高达78.2 g·L^-1,纤维素乙醇转化率73.2%,发酵强度1.6 g·L^-1·h^-1。