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棉秆皮机械生物酶联合脱胶工艺
棉秆皮机械生物酶联合脱胶工艺论文
摘要：棉秆皮作为一种生物质资源，其富含纤维素和半纤维素，是制备生物燃料、纤维及化工原料的可再生资源。然而，其含有大量的赤霉素和鞣酸等难以降解的物质，导致其利用价值有限。本论文综述了棉秆皮机械生物酶联合脱胶的工艺过程及其在棉秆皮利用中的应用前景。机械处理技术可使棉秆皮细化、分离，从而增大棉秆皮比表面积，有助于酶解作用。生物酶可以有效降解棉秆皮中的难降解物质，提高其利用率。因此，在搭建机械生物酶联合脱胶工艺时，机械处理应充分考虑酶解要求，选取适量的酶种及酶解条件，实现棉秆皮高效利用。
关键词：棉秆皮，机械处理，生物酶，脱胶。
引言
棉花生产量大、结构简单，因此棉秆是一种丰富的农作物生物质资源。棉秆皮是棉秆削皮后得到的副产物，其纤维素和半纤维素含量高达40%-50%，因此有着广阔的利用前景。目前，工业上大多使用硫酸或氢氧化钠等化学方法进行脱胶处理，但这些化学物质不易回收，处理成本高且会污染环境。因此，利用生物酶进行脱胶处理，可以有效避免上述问题的产生。本文主要阐述机械生物酶联合脱胶工艺对棉秆皮脱胶的影响及其应用前景。
一、机械处理对棉秆皮脱胶的影响
1.机械处理对棉秆皮表面性质的影响
机械处理可以使棉秆皮分离，从而增大了其比表面积，有利于生物酶的酶解作用。同时，机械处理会使棉秆皮表面物质发生变化，例如纤维素结构的部分松散，有助于生物酶更好地作用于其中。研究表明（Xiao等，2015），通过球磨法对棉秆皮的处理，可使其纤维断裂、分离，纤维素和半纤维素含量增加；同时，皮层中的赤霉素、鞣酸等难以降解的物质也受到一定程度的降解和分解，为后续脱胶处理提供了可能。
2.机械处理对酶解效果的影响
机械处理对酶解效果的影响十分重要，因为其可以影响酶解的速度和效果。一方面，机械处理可以破坏棉秆皮的结构，使其更容易被生物酶降解。另一方面，机械处理也会使一部分棉秆皮材料发生碎化、末端化，从而影响其在酶解反应中与生物酶的接触能力。因此，在进行机械生物酶联合脱胶工艺时，需要进行适量的机械处理，以达到最佳酶解效果。
二、生物酶对棉秆皮脱胶的影响
1.淀粉酶
淀粉酶能够对棉秆皮中的淀粉进行水解，产生大量的葡萄糖和糖类水解产物，从而增加棉秆皮基质中的可利用物质供给。同时，淀粉酶还可以协同其他酶类，从而提高棉秆皮的脱胶效率。
2.纤维素酶
纤维素酶能够有效地降解棉秆皮中的纤维素，产生大量的可溶性糖类物质。与此同时，纤维素酶还可以降解棉秆皮中的赤霉素、鞣酸等难以降解的物质，提高其利用率。因此，将纤维素酶应用于棉秆皮的脱胶中，可以有效地降低其成本，减少对环境的污染。
3.葡萄糖苷酶
葡萄糖苷酶可以水解棉秆皮中的苷元，并将其转换为糖类物质。葡萄糖苷酶的存在可以协同其他酶类对棉秆皮进行分解，提高其酶解效果。
三、机械生物酶联合脱胶工艺的优势及应用前景
机械生物酶联合脱胶工艺的优势主要表现在以下几个方面：
1.低成本
相比于传统的硫酸或氢氧化钠等化学脱胶方法，机械生物酶联合脱胶工艺不仅能够提高棉秆皮的利用率，还能够减少对环境的污染，同时还能够降低处理成本，是一种非常经济实用的方法。
2.环保
传统的化学脱胶方法不仅处理成本高，而且会造成严重的环境污染。而机械生物酶联合脱胶工艺则可以减少对环境的污染，更加符合可持续发展的理念。
3.高效
机械生物酶联合脱胶工艺可以将机械处理和生物酶联合使用，利用机械处理使棉秆皮变得更易于酶解，采用合适的酶解条件，可以使棉秆皮脱胶率明显提高。
因此，机械生物酶联合脱胶工艺作为一种新型的脱胶方法，在棉秆皮利用中的应用前景非常广阔。在今后的研究中，可以进一步深入探讨其机理和其对棉秆皮利用效率的提升能力。
结论
本文主要介绍了机械生物酶联合脱胶工艺的具体流程和脱胶效率，结论如下：
1.机械处理可以使棉秆皮更易于酶解，从而提高脱胶效率。
2.生物酶可以有效地降解棉秆皮中的难降解物质，提高其利用率。
3.机械生物酶联合脱胶工艺具有低成本、环保、高效等优势，在棉秆皮利用中具有广阔的应用前景。
参考文献
Xiao,Y.,Xu,X.,Wang,W.,Zhao,Y.,Liu,Y.,&Wang,L.(2015).Effectsofmechanicaltreatmentonthepropertiesofcottonstalkbarktogainfermentablesugarsmoreeasily.Bioresources,10(3),5368-5381.