沙柳预处理提高酶解液脱毒与丁醇发酵效率

本文主要探讨了预处理沙柳以提升其在丁醇发酵中的效率。沙柳是一种潜在的生物质能源来源，但其直接用于发酵可能携带有毒物质，影响产品质量。研究者首先考察了三种预处理方法：蒸爆处理、超微粉碎后加稀酸和超微粉碎后加稀碱。实验结果显示，在沙柳原料质量浓度为200 g/mL时，蒸爆处理法表现出最佳的水解效果，每克底物使用滤纸酶的酶剂量为15 U。经过96小时酶解，酶解液的总糖质量浓度可达到57 g/L。 接着，研究着重优化了活性炭脱毒工艺参数。发现最适宜的条件是pH值为4.8，活性炭添加量为4%（以质量分数计），温度控制在70℃，处理时间为1小时。这些条件下，沙柳水解液的脱色率达到97.4%，糖损失率仅有3.1%。这表明活性炭有效地去除了可能导致发酵问题的有毒成分，提高了底物的纯度。 在预处理后的沙柳酶解液上，研究发现丁醇梭菌能够有效地利用这些脱毒的酶解液进行发酵，产生的丁醇总溶剂质量浓度约为14 g/L。这是一项重要的成果，因为它展示了通过合理的预处理和优化工艺，可以实现生物质资源的有效转化，为生物乙醇生产提供了新的途径。 总结来说，本研究不仅改进了沙柳的预处理方法，降低了有害物质的影响，还优化了后续发酵过程，为提高沙柳在丁醇发酵领域的应用潜力提供了科学依据。这对于推动生物质能源产业的发展以及实现绿色、可持续的能源转换具有重要意义。