杨木屑低浓度硫酸中温预处理提取木糖及其发酵

徐勇1，2，3，焦杰1，徐斌伟1，勇强1，2，余世袁1，2

（1. 南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037；2. 林木遗传与生物技术教育部重点实验室，江苏 南京 210037；3. 江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室，江苏 南京 210037）

　　摘  要：低酸中温预处理可选择性地水解溶出杨木屑中的木糖。正交试验结果显示，影响木糖提取得率的强度顺序为反应温度、固液比、反应时间和硫酸质量分数，影响抑制物产量的主要因素为反应温度和固液比，硫酸质量分数和反应时间的影响较弱。在预处理过程中生成的主要抑制物为乙酸，其次为甲酸和糠醛。基于技术经济分析，可采用 100 ℃、 2.0 % 硫酸、固液比1∶15(g∶mL)预处理杨木屑 10 h，木糖和葡萄糖提取得率分别达 74.1 % 和 3.0 %。通过细胞回用和驯化可以提高Candida tropicalis NL02发酵杨木屑提取液的生产性能，在含有乙酸 3.53 g/L、甲酸 2.57 g/L、木糖 53.40 g/L 和葡萄糖 7.09 g/L 的提取液中发酵 20 h，木糖利用率达 85.4 %，乙酸和甲酸消耗率分别为 52.9 % 和 100 %，可生成木糖醇约 35.12 g/L 和乙醇 7.67 g/L，木糖醇和乙醇产率分别达到 77.0 % 和 31.4 %。

　　关键词：木糖；提取；发酵；杨木屑；低酸中温预处理；热带假丝酵母

　　中图分类号：TQ351.3   

　　文献标识码：A   

　　文章编号：0253-2417(2011)05-0011-07