【摘 要】
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当前生物质炼制关键问题是如何开发一种高效预处理技术实现聚糖和木质素的高效分离,从而实现其可持续性。本文开发了一种利用强碱弱酸盐碳酸钠调控pH弱碱性水热预处理技术,通过比较该新型预处理技术与水热预处理过程,探究其对建立糖与木质素平台的关键作用,揭示各组分迁移规律及其内部相互作用。主要结果如下:（1）水热自水解过程显著影响三组分的迁移。高强度预处理有效破碎秸秆细胞壁提高葡聚糖转化率,但木聚糖转化率仅为
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当前生物质炼制关键问题是如何开发一种高效预处理技术实现聚糖和木质素的高效分离,从而实现其可持续性。本文开发了一种利用强碱弱酸盐碳酸钠调控pH弱碱性水热预处理技术,通过比较该新型预处理技术与水热预处理过程,探究其对建立糖与木质素平台的关键作用,揭示各组分迁移规律及其内部相互作用。主要结果如下:（1）水热自水解过程显著影响三组分的迁移。高强度预处理有效破碎秸秆细胞壁提高葡聚糖转化率,但木聚糖转化率仅为30%左右;其促进木糖降解物与木质素发生缩聚形成“假木质素”,影响木质素均一性、导致纤维素酶无效吸附、降低糖转化效率。（2）调控pH弱碱性水热预处理实现聚糖和木质素的高效拆分。木质素在秸秆细胞壁实现高效溶出及分离,降低酶的无效吸附,增加秸秆酶解可及面积;其保留纤维素非结晶结构,实现纤维素从Ⅰ型至Ⅲ型的转化。该技术提高了葡聚糖转化率（80%以上）并显著降低木聚糖损失（30%以下）。（3）调控pH弱碱性预处理实现了木聚糖的高效分离和回收。溶解的木聚糖以木质素碳水化合物复合体形式存在,分子量分布范围从500Da到25k Da。高预处理强度降低大分子木聚糖,但pH增加促进大分子木聚糖生成。通过萃取酶解提高预处理液木聚糖转化率至60.59%。综上所述,新型调控弱碱水热预处理实现了聚糖与木质素的高效拆分和回收,生产均一结构木质素,为实现全组分的可持续生物炼制提供了支撑。
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