不同类型深度共熔溶剂预处理的甘蔗渣酶解效率差异

作者：黄梓健; 杨露敏; 林凯鹏; 冯国坚; 张永昊; 蒲福龙; 古榕榕; 侯雪丹^*

来源：现代食品科技, 2020, 36(06): 60-67.

DOI：10.13982/j.mfst.1673-9078.2020.6.1234

• 深度共熔溶剂
• 氢键受体
• 氢键供体
• p Ka值
• 木聚糖去除率
• 纤维素降解度

为了探索深度共熔溶剂(DES)预处理生物质的机制,本文分别设计了五种以氯化胆碱为氢键受体(HBA)和以苹果酸为氢键供体(HBD)的DESs来预处理甘蔗渣,分析HBD和HBA对甘蔗渣组分和酶解效率的影响。在氯化胆碱为HBA的DESs中,乳酸-氯化胆碱(LC)的预处理效果和酶解效率最好,所得甘蔗渣残渣的纤维素含量为72.92%,纤维素降解度为60.43%,葡萄糖收率为56.90%;而在苹果酸为HBD的DESs中,苹果酸-氯化胆碱的预处理效果最佳,木聚糖和木质素去除率均为最高,纤维素降解度为43.35%,葡萄糖收率为38.00%。研究结果证明DES的HBA和HBD的作用皆不可忽略,其分子间氢键作用强度与其对生物质的解构能力负相关。并发现甘蔗渣的木聚糖去除率与氢键受供体的p Ka值具有一定的相关性;纤维素降解度与木聚糖去除率正相关,而与木质素去除率无关。此外,在一定范围内,DES分子间的氢键作用强度、DES与甘蔗渣的氢键缔合作用与预处理温度和时间有相关性。本研究为用于生物质预处理的新型DES的设计提供了一定的理论参考。

• 单位
  广东工业大学; 医药学院