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利用木质纤维素经过糖平台转化为乙醇、丁醇等燃料和化学品被认为是缓解能源和资源危机及环境污染等问题的有效途径之一。目前,通过生物转化法将木质纤维素转化为乙醇主要包括以下四个步骤:预处理、酶水解、发酵、蒸馏,玉米芯作为一种木质纤维素类农作物废弃物,来源广泛、价格低廉,常用于生产糠醛和木糖等产品,生产后的玉米芯残渣纤维素含量高、结构疏松,可不需要预处理直接被纤维素酶水解成葡萄糖。同时,为满足后续蒸馏过程经济性的要求,需提高底物的浓度进行酶解。由于底物浓度是影响纤维素酶解效率和高固体系流变性能的重要参数,因此,如何提高高固体系酶解效率和改善体系流变性能成为制约燃料乙醇工业化生产的重要因素。首先,以木质素磺酸钠(SXSL)为助剂,探究其对玉米芯高固体系(固含量为13%)酶解效率和流变性能的影响。结果表明,在酶解p H为4.8时,加入2.5%(w/w)SXSL可使玉米芯高固体系在72 h后的酶解效率从31.7%增至54.0%,木质素磺酸钠对玉米芯高固酶解具有强化作用,且在不同酶解p H下,木质素磺酸钠均能有效促进玉米芯的酶解;与空白样相比,玉米芯高固体系流变性能却因SXSL的加入而变差,体系屈服应力从77.5 Pa增至约140 Pa,体系复数粘度从35968 Pa·s增至39060 Pa·s。说明SXSL的加入虽能促进玉米芯高固体系酶解,却为体系流变性能带来负面影响。其次,将SXSL分别与阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,即CTAB)、非离子表面活性物质(正辛醇和正癸醇,即C8和C10)进行复配,考察其对玉米芯高固体系酶解效率和流变性能的影响。与仅加入SXSL的高固体系对比,SXSL与CTAB的复配对玉米芯高固体系的酶解有协同增效作用,却不能有效改善玉米芯高固浆体的流变性能;C8和C10的加入可使体系72 h后酶解效率分别增至60.3%、58.7%,浆体屈服应力分别降至86.7 Pa、58.7 Pa,体系复数粘度分别降至21850 Pa·s、14770 Pa·s。说明木质素磺酸钠和长链脂肪醇复配不仅能提高玉米芯高固体系酶解效率,还有助于体系流变性能的改善,且随着长链脂肪醇碳链的增长,其与木质素磺酸钠复配对改善高固浆体流变性能的效果越好。此外,通过对SXSL进行超滤分级得到4种不同分子量的木质素磺酸钠级分:SL1(大于50,000 Da);SL2(为10,000~50,000 Da);SL3(2,500~10,000 Da);SL4(小于2,500 Da),研究了不同木质素磺酸钠级分对玉米芯高固体系酶解效率和流变性能的影响。研究发现,4种不同分子量的木质素磺酸钠均有助于强化玉米芯高固体系的酶解,其促进效果为:SL4>SL3≈SL2>SL1,分子量越小的级分对玉米芯高固体系酶解的促进效果越好;但4种不同分子量的级分都使体系的流变性能变差,加入的木质素磺酸钠分子量越大,体系的流变性能越差,而长链脂肪醇的加入可抵消木质素磺酸钠级分为体系流变性能带来的负面影响。