目前,在天然纤维原料生物转化研究中,全世界范围内虽然已经取得很大进展,但尚未完全进入工业化生产,其中主要原因有两个方面,一是纤维原料预处理的成本较高,二是纤维素酶酶解成本较高.这两个问题都直接与纤维素原料的预处理有关.因此,当前纤维原料预处理的全新理念是组合采用物理、化学和生物的方法,实现纤维原料中纤维素、半纤维素和木质素的分离和单独利用,提高纤维素酶类的酶解效率,达到天然纤维原料生物量全利用的目标.
我国竹类资源十分丰富,种类多、面积广,全国竹林面积在720万hm2,其中毛竹面积约300万hm2,是我国最大的笋用林资源,也是一种重要的林业纤维原料[4].本文以竹笋壳原纤维为对比,对酸处理竹笋壳纤维的酸性纤维素酶酶解工艺进行了优化.
1材料和方法
1.1原料
竹笋壳纤维:将新鲜春笋壳烘干、粉碎过80目即可,经测定竹笋壳纤维中总纤维含量达77.91%.
1.2酶来源
由绿色木霉(Trich0dermaviride)发酵制得酸性纤维素酶粗酶液,测得其酶活力为950FPU/mL.
1.3稀酸预处理
竹笋壳纤维稀酸预处理条件为:纤维颗粒度80目,稀硫酸浓度3,用量为纤维样品的100倍(v/w),温度70℃,时间10h.竹笋壳纤维在此条件下经稀酸处理后,半纤维素糖化液总糖度及其水解率分别达到1.48mg木糖/mL和84.01%.酸处理竹笋壳纤维经烘干后测得其纤维素、木质素含量分别为58.62%和30.54.
1.4测定方法
纤维素的测定:GB2677.10--81.
木质素的测定:GB2677.8—81.
总糖度的测定:3,5一二硝基水杨酸法,以相当于葡萄糖的量来表示.
酸处理竹笋壳纤维素水解率的计算:
纤维素水解率=(还原糖含量×0.9×稀释倍数)/(纤维素量×(1-含水量))×100%
2结果与分析
2.1纤维素酶酶解条件的单因素实验
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