随着化石燃料消耗量的增加,开发环境友好型和可再生型能源受到了特别的关注。木质纤维素作为目前世界上最丰富的可再生材料,将其转化为液体燃料、有价值的化学物质和聚合物是近些年来的研究热点,并且这一研究成果能够有效地补全当前粮食当作液体燃料的缺口的问题。其中,木质纤维素生物质中含有的纤维素和半纤维素可以通过酶水解过程制备成可发酵糖,然后将其转化成生物燃料。但是这一过程存在着一个一直以来的科研难题,即是木质纤维素中高含量的木质素会限制其酶水解。因此,在生物燃料的生产过程中开发出一种清洁高效、可持续的预处理方法对于发酵糖工业生产具有重要意义,这种方法可以高效打破生物质材料的天然屏障,从而促进酶水解效率。论文首先进行了亚硫酸铵预处理麦秆的单因素实验的研究,实验分析了亚硫酸铵添加量、反应时间、反应温度对预处理效果的影响,其中采用后续酶水解后得到的总糖得率来对预处理效果进行评价。考虑到该系统中各变量的相互作用对总糖得率的影响,在前期单因素实验的基础上利用响应面实验设计方法对亚硫酸铵预处理工艺进行了优化。设计方法对实验数据进行二阶多项式拟合,通过模型分析表明,亚硫酸铵用量对最终总糖产量的影响远高于其他两个因素。最优的亚硫酸铵预处理条件:亚硫酸铵添加量为27%,温度160℃,时间63 min,此条件下的糖化后最终总糖产量达到74.4%,与响应面预测值(76.5%)一致。实验后期采用乙酸预浸渍和机械磨浆的方法来进一步提高总糖得率。实验结果表明,预处理前用乙酸预浸渍并且预处理后进行机械精制,可使发酵糖产量进一步提高到78%左右。另外,实验过程中产生的含氮废液可用于木质素基肥料生产的原料,使整个生产过程绿色清洁、可持续。