纤维乙醇作为一种新能源,是解决能源危机的一种很好的材料。生产纤维乙醇的过程中一个重要步骤就是预处理,其中蒸汽爆破预处理被认为是最好的预处理方式之一,但是预处理过程中需要高温、高压,正是这些条件使生物大分子降解,产生对后续的酶解、发酵有抑制作用的物质,这些抑制物严重的影响了乙醇的产率。本试验运用鹤壁正道集团的小型蒸汽爆破机在2.5MP、5min的条件下,对蒸汽爆破玉米秸秆的液体部分进行组分分析,结果发现其中的甲酸、乙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛的含量较高。本研究主要就这四种抑制物对发酵的影响进行研究。本试验首先优化酵母菌在没有抑制物的存在下的一些最优条件,然后逐个研究各个抑制物对菌体生长和发酵的影响,最后运用响应面法中心组合(CCD)设计研究四种抑制物的交互作用。并在此基础上建立了酵母抑制物的发酵动力学模型。本文的主要结论:1、优化了酵母生长的最优条件:最优接种时间为第12h,最适pH值为5.0,最适温度为35℃,最佳摇床转速为150rpm。2、在接种量为5%,葡萄糖浓度为10%左右,pH值为5.0,35℃和150rpm的情况下,逐一研究了单个抑制物对酵母生长和发酵的影响。结果表明他们的最大抑制浓度分别为:甲酸10g/L,乙酸20g/L,5-羟甲基糠醛5g/L,糠醛3g/L。结果还发现甲酸、乙酸不被菌体消耗,5-羟甲基糠醛、糠醛能够被菌体消耗。通过对乙醇得率分析推断甲酸、乙酸对酵母发酵乙醇途径没有影响,而5-羟甲基糠醛、糠醛能够影响发酵途径从而影响发酵。3、在同样的发酵条件下,运用响应面的中心组合设计试验对四种抑制物进行试验,研究它们之间的交互作用,结果表明:对于菌体量和乙醇发酵的影响,糠醛、甲酸、乙酸的抑制作用显著,他们的交互作用明显。4、对蒸汽爆破玉米秸秆进行了酶解分析,运用响应面设计优化了酶解条件。结果显示最优条件为:温度43.8℃、pH为4.96、转速为200rpm,还原糖产量达到了(0.471±0.02)g/g酶解效率达到了理论的94%。较未优化前提高了12%。