目前,以木质纤维素为原料通过生物炼制技术生产生物乙醇等燃料和化学品,可以有效缓解化石能源短缺而造成的能源危机。其中,利用纤维素酶将木质纤维素水解成可发酵的单糖是木质纤维素生物转化的关键步骤,但由于生物质高度的复杂抗降解结构以及木质素的存在会导致纤维素酶对木质素的非生产性和不可逆吸附,从而降低了酶水解效率,增加了生产成本。在木质纤维原料酶解过程中添加非酶蛋白是减少纤维素酶非生产性吸附的较好选择。为了研究此类蛋白在木质纤维素酶解过程中的作用机制,寻找更加经济有效的非酶解蛋白,本论文选择了疏水性依次增加的三种蛋白Collagen、BSA、Casein作为添加剂,研究蛋白疏水性的变化对甘蔗渣酶解产糖的影响,以及可能的作用机理和协同纤维素酶降解碱预处理甘蔗渣作用条件优化等工作,主要实验结果如下:首先,通过在线预测和实际测定获得了疏水性依次增强的三种非水解蛋白质Collagen、BSA和Casein,研究了蛋白疏水性的改变对木质纤维素酶解产糖的促进作用,发现疏水性最强的Casein对甘蔗渣的酶解效果越好,协同效果为32.1%,BSA次之,协同效果为20.3%,疏水性最小的Collagen最差,协同效果为5.9%。同时,比较了蛋白添加剂和表面活性剂对甘蔗渣的酶解具有同等的促进效果。其次,对蛋白添加剂可能的作用机制进行了分析。热稳定性实验表明,蛋白添加剂均能提高纤维素酶的热稳定性。通过分析不同疏水性蛋白在木质素上的吸附行为以及经过不同蛋白助剂处理过的木质素对纤维素酶的吸附情况,表明蛋白添加剂能减少木质素对纤维素酶的非生产性吸附,且蛋白的疏水性越强,越容易与木质素结合,减少木质素对纤维素酶的非生产性吸附作用也越明显。采用SDS-PAGE研究蛋白添加剂对木质素吸附纤维素酶各组分的影响得到了同样的结果。然后,选取Casein作为添加剂协同降解碱预处理甘蔗渣,优化了酶解条件。当温度为50℃、p H为5.0、Casein添加量为50 mg/g底物时,酶解效率最高,为66.4%。采用分批补料策略酶解20%的高固含量底物时(在8 h、12 h和16 h分别补添加5%、4%和3%的甘蔗渣),比一次投料酶解效率提高了9%。通过研究蛋白疏水性对木质纤维素酶解效果的影响规律、机制及其协同纤维素酶降解碱预处理甘蔗渣作用条件优化,为寻找更加经济有效的蛋白添加剂服务于木质纤维素的酶解,从而为生物乙醇的商业化提供参考依据。