氯化胆碱基低共熔溶剂拆分秸秆高产可发酵糖的研究

摘要

为了建立有效的木质纤维素预处理工艺，解构其复杂结构并提高多糖组分的酶解效能，使用氯化胆碱（choline chloride, ChCl）和甘油（glycerol, Gly）合成绿色的低共熔溶剂（deep eutectic solvent, DES）,对玉米秸秆进行预处理，比较不同合成条件下的DES对秸秆的解构效果，并在体系中添加辅助剂强化预处理。结果表明：向ChCl和Gly物质的量比为1∶2的DES中添加质量分数为1%的H₂SO₄,于120℃下预处理3 h后葡聚糖含量由33.4%（质量分数，下同）提高至51.2%,木聚糖和木质素脱除率分别达到86.7%和39.0%;预处理残渣酶解72 h后的葡萄糖和可发酵糖产量较高，每100 g秸杆中分别得到29.0 g葡萄糖和30.7 g可发酵糖。因此，H₂SO₄辅助DES体系对木聚糖和木质素有较好的脱除效果，为秸秆酶解效率提升和可发酵糖高效制备打下了基础；所建立的绿色高效预处理工艺，可为中国储量丰富的农业秸秆高值转化提供基础数据和技术支撑。

关键词

生物化学工程 / 农业废弃物 / 预处理 / 低共熔溶剂 / 酶解 / 可发酵糖

基金资助

国家自然科学基金(22478147,21808075); 江苏省自然科学基金(BK20170459)