微生物与生化技术杂志

抽象的

甘蔗渣、秸秆和甘蔗渣-秸秆 1:1 混合物经热液预处理和酶转化后的比较响应和结构表征

Rondinele de Oliveira Moutta、Maria Cristina Silva、Roberta Cristina Novaes Reis Corrales、Maria Alice Santos Cerullo、Viridiana Santana Ferreira-Leitao 和 Elba Pinto da Silva Bon

焚烧农作物后，将手工收割的甘蔗改为机械收割绿蔗，这样就可以利用秸秆和甘蔗渣通过化学或生化途径进行进一步加工，从而提高该行业的能源效率。在本研究中，在比较条件下，将甘蔗渣、秸秆和甘蔗渣-秸秆 1:1 混合物在 195°C 下进行 10 分钟的热液预处理，然后进行酶促转化。我们评估了三种不同材料对预处理对半纤维素和木质素提取、糠醛和羟甲基糠醛的形成以及纤维素酶消化性的影响的单独反应。通过扫描电子显微镜 (SEM)、红外光谱 (FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析了原材料和预处理材料的形态、化学和物理特性。我们观察到，与甘蔗渣（83.7%）相比，秸秆中的半纤维素提取率更高（93.3%），并且从秸秆中获得的半纤维素提取物含有更高浓度的抑制剂。在甘蔗渣-秸秆 1:1 混合物中观察到半纤维素提取率（88.5%）和抑制剂形成的中间值。秸秆的纤维素酶水解产率（90.5%）高于甘蔗渣（68.2%），而混合物的产率则为 73.3%。根据 SEM 图像，预处理在细胞壁结构层面改变了天然生物质，因此，细胞壁大分子成分的排列与高程度的半纤维素去除密切相关。FTIR 数据表明化学变化主要发生在 OH、OCH3 和 C=O 基团中；这些变化在预处理过的秸秆中最为明显。结晶度指数的调整数据表明预处理材料的结晶度降低。所有结果都表明，稻草的顽固性较低。