酸性和碱性氨基酸基低共熔溶剂对酶解效果的影响

摘要

利用乙二醇和L-精氨酸（E-Arg）制备了碱性低共熔溶剂（DES）体系，实现了木质纤维生物质中碳水化合物和木质素的有效分离。所制备的DES体系可以选择性地溶解木质素，在温和条件下能够去除78.30%的木质素；同时，绝大部分半纤维素和纤维素被保留，可用于后续的酶水解过程生产单糖。在此基础上，系统研究了E-Arg DES预处理的固液比、反应温度和反应时间对生物质组分分离效果和酶水解产率的影响；通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等表征分析了富含纤维素的固体部分的理化性质。实验结果表明，预处理过程提高了酶解底物中葡聚糖和木聚糖的含量，并使其可以更好地与酶结合，增强了酶解消化率，在选定的最优条件下葡聚糖和木聚糖的酶水解消化率分别达到了77.55%和85.90%。对所回收木质素的理化性质分析表明，所回收木质素样品表现出较高的纯度，特别是E-Arg DES预处理后木质素的回收率可达65.20%，表明了E-Arg DES在毛竹预处理过程中选择性脱除木质素与后续酶解效果的提高相关联。

关键词

生物质精炼 / 低共熔溶剂 / 酶解糖化 / 回收木质素

基金资助

国家重点研发计划（2023YFD2201400）