预处理是生物转化木质纤维素材料制备燃料乙醇生产中至关重要的一步,有效的预处理可打破木质纤维素的结构、去除部分阻碍酶解的木质素,从而提高纤维素材料的酶水解转化率。本研究以玉米秸秆为底物,采用微波辅助预处理方法,通过单因素实验方法,研究了酸种类、酸浓度、微波辐射时间和微波强度等因素对木质素的去除率以及预处理底物水解效率的影响,得到最佳的预处理条件,为实现低成本高效转化木质纤维素材料制备燃料乙醇提供基础;采用控制单因素变量法,以经过1wt%H2SO4,140℃,40min条件预处理得到的玉米秸秆为底物,对高效纤维素酶复配体系进行了研究,旨在提高纤维素酶复配体系的整体酶效,减少总酶使用量,从而降低纤维素乙醇的生产成本;研究了不同的总酶蛋白量和不同的酶复配方案对木质纤维素底物酶水解效果的影响,进一步探讨了木聚糖酶和果胶酶对不同纤维素底物水解过程的影响,得出了较优的纤维素酶复配方式。研究结果表明:1)在筛选的多种有机酸中,以微波结合小分子有马来酸和柠檬酸的预处理效果最好。在马来酸辅助的最佳条件下(酸浓度为15%,固液比为1:40,微波强度为200 w,辐射时间为8分钟),还原糖产率可以达到为51.1%,而使用柠檬酸时,在最佳条件下(酸浓度为15%,固液比为1:40,微波强度为400 w,辐射时间为8分钟),还原糖产率为39.8%。相比未处理的秸秆(21.9%)分别提高了 135.6%和81.7%。结合预处理的效果和扫描电子显微镜(SEM)的电镜图结果发现,微波辅助小分子有机酸预处理可以显著地改变预处理底物的微观形态结构,增加底物的孔隙率和与纤维素酶接触的有效比表面积,因而有效地改善了秸秆的酶水解效率,提高了还原糖产率。2)在较低酶载量条件下,纤维素酶体系总蛋白量越多,酶解效果越好,考虑经济成本的因素,本文确定了最佳的酶蛋白总量为30mg,当纤维素酶,β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的复配比为1:2:1时,可得到最佳的还原糖产率为69.2%;当纤维素酶,β-葡萄糖苷酶,木聚糖酶和果胶酶的比为1:2:1:1时,还原糖产率为67.8%。3)木聚糖酶和果胶酶对于水解过程均有促进作用,但在本研究中效果并不明显,这主要是由于本研究所采用的底物中木聚糖和果胶含量较低所致。研究结果进一步证明了木聚糖酶和果胶酶的复配应针对水解底物的结构成分进行添加。