玉米秸秆的不同预处理及其糖化发酵研究综述报告.docx

玉米秸秆的不同预处理及其糖化发酵研究综述报告
随着生物质能源的开发利用，玉米秸秆作为一种重要的农业废弃物资源，具有广泛的利用前景。糖化发酵是将玉米秸秆转化为生物燃料和化学品的关键步骤之一。不同的预处理方法可以改善玉米秸秆的可糖化性，从而增强糖化发酵的效率。本文将对玉米秸秆的不同预处理方法及其糖化发酵研究进行综述。
一、玉米秸秆的不同预处理方法
1.极化处理法
极化预处理是通过将废弃材料暴露在极化剂溶液中，使其分解成较小的碎片物质，以增加其可糖化性。其中最常用的极化剂是硫酸和氨水。研究表明，硫酸浓度为0.1-0.3M时，可将玉米秸秆中的木质素和半纤维素转化为可糖化的糖，并且该方法可将酸性物质降低到仅有0.5-1.0%。
2.热水处理法
热水预处理是将玉米秸秆暴露在高温高压水中进行处理，以分离其中的木质素和半纤维素，并使之变为可溶解的糖。在热水预处理中，加入酸性催化剂（如硫酸）可以增加可糖化糖的产率。研究表明，采用150°C，5-10min的条件，可将木质素和半纤维素转化为可糖化的糖，并将可糖化糖的产率提高到40-60%。
3.碱性处理法
碱性预处理是将玉米秸秆暴露在NaOH、NH4OH或其它碱性溶液中，以断裂其纤维素晶体结构，提高可糖化性。研究表明，NaOH浓度为2-4%、处理时间在4-48h的条件下，可将木质素和半纤维素转化为可糖化的糖，并将产率提高至60-85%。
二、玉米秸秆的糖化发酵研究
1.不同微生物对玉米秸秆的糖化发酵效果
研究表明，不同的微生物对玉米秸秆的糖化发酵效果不同。使用Saccharomycescerevisiae、Zymomonasmobilis、Kluyveromycesmarxianus等微生物，糖化转化率可达70-90%。
2.研究糖化发酵条件对糖化效率的影响
研究表明，糖化发酵的pH值、温度、时间和发酵物浓度等条件对糖化效率有很大的影响。通常，pH值在4.5-5.5之间，温度在50-60℃，时间在24-48h，发酵物浓度在4-6%时，糖化转化率最高。
三、现有问题和展望
1.现有问题
目前，玉米秸秆糖化发酵仍存在一些问题。比如，糖化转化率较低、操作复杂、代价较高等。这些问题需要进一步解决。
2.展望
未来的研究方向应包括：预处理技术的改进、发酵微生物的优化、生物质燃料产业化的推广等。预处理技术的改进可将不同预处理方法互相结合，以提高可糖化糖的产率；发酵微生物的优化可开发更高效的微生物，提高糖化转化率；生物质燃料产业化的推广可提高生物质燃料的市场竞争力，并加速生物质能源的发展。