现阶段纤维素乙醇的研究,主要以草本植物为主,而木本植物的研究较少。本文选用柠条(CKK)(木本植物)作为原料,并以小麦秸秆(WS)(草本植物)和微晶纤维素(MCC)(纯纤维素)作为对照,进行了纤维素乙醇生产流程的强化研究。柠条经过蒸汽爆破预处理(SEP)和蒸汽爆破耦合碱处理(SAP)后,葡聚糖转化率分别达到了 40.48%和53.36%,小麦秸秆经过蒸汽爆破预处理(SEP)和蒸汽爆破耦合碱处理(SAP)后,葡聚糖转化率分别达到了 56.27%和70.27%。每100 g柠条经蒸汽爆破预处理(SEP)和蒸汽爆破后碱处理(SAP)预处理,酶解后分别10.28 g、11.15 g葡萄糖;100 g的小麦秸秆经蒸汽爆破预处理(SEP)和蒸汽爆破后碱处理(SAP)预处理,酶解后分别可得到10.43 g、10.69 g葡萄糖。因此本研究选取蒸汽爆破预处理作为柠条的处理方法。使用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)和X射线衍射(XRD)等手段对汽爆小麦秸秆及柠条的物理化学结构进行分析,从SEM结果可知,蒸汽爆破预处理明显破坏了柠条及小麦秸秆的表面完整性,使细胞内部的结构得以暴露。FTIR的分析结果表明蒸汽爆破后的纤维素(特别是无定型区纤维素)和木质素的特征峰明显增强,而半纤维素的特征峰基本消失,这说明蒸汽爆破预处理后纤维素及木质素的含量升高,无定型区的纤维素比例明显增多。XRD分析表明纤维素的天然结构并没有明显变化。本研究进行了高固体分批补料酶解的强化,通过正交试验,微晶纤维素(MCC)、汽爆小麦秸秆(SEPW)和汽爆柠条(SEPK)的葡聚糖转化率分别达到了理论最大转化率(90%、90%和90%)的51.82%、66.90%和59.82%。酶解后的结构分析表明SEPK和SEPW暴露出来的纤维素消失,无定型纤维素含量明显降低,结晶度上升。高固体含量分批补料同步糖化发酵,以MCC、SEPW和SEPK为底物,乙醇得率分别为理论产量(71.69 g/L、65.09g/L 和 66.71 g/L)的 57.99%、64.40%和 63.41%。