李 寧, 孟繁陽, 楊海艷,2, 史正軍,2, 趙 平,2, 楊 靜,2*

(1.西南林業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,云南 昆明 650224; 2.云南省高校特色林木生物質(zhì)資源化學(xué)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西南林業(yè)大學(xué),云南 昆明 650224)

能源短缺和環(huán)境惡化使得尋求一種清潔、可再生的綠色能源成為我國基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域的重要任務(wù)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球的生物質(zhì)年產(chǎn)量約 1 100 億噸，其中木質(zhì)纖維原料(如農(nóng)林剩余物的秸稈、木屑和工業(yè)廢棄物甘蔗渣等)占生物質(zhì)資源總量的 80%以上[1]。合理利用廢棄的木質(zhì)纖維原料對(duì)解決能源和環(huán)境問題起著重要的作用。甘蔗渣是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物，其成分纖維素、半纖維素可被水解為單糖，繼而發(fā)酵成為燃料乙醇[2-3]。然而木質(zhì)纖維中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素會(huì)相互包裹形成致密結(jié)構(gòu)的物理屏障，且木質(zhì)素與半纖維素會(huì)形成木質(zhì)素-碳水化合物復(fù)合物(LCC)，使得三大組分難以分離，無法高值化利用[4]。對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理是除去這種天然抗降解屏障的有效方法[5]。預(yù)處理可以降低纖維素的結(jié)晶度，增加木質(zhì)纖維原料的多孔性，脫除木質(zhì)素和半纖維素的保護(hù)作用，增加木質(zhì)纖維酶解過程中酶與木質(zhì)纖維的可及性，從而提高后續(xù)的酶解效率。目前甲酸法脫木質(zhì)素已經(jīng)比較常見，但僅用甲酸脫木質(zhì)素并不是最佳的選擇，因?yàn)殡S著甲酸濃度的提高，木質(zhì)素的縮合反應(yīng)會(huì)增加，大量的碳水化合物被降解，影響后續(xù)酶解葡萄糖得率[6]。而相較甲酸預(yù)處理，過氧甲酸預(yù)處理酸性更強(qiáng)，在溫和條件下即可脫除大量木質(zhì)素，提高酶解得率[7]。本研究對(duì)甘蔗渣先進(jìn)行過氧甲酸預(yù)處理，然后經(jīng)酶解后進(jìn)行發(fā)酵，研究預(yù)處理對(duì)甘蔗渣酶解和乙醇得率的影響，以期為木質(zhì)纖維高值化利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甘蔗渣(SCB)，購于云南孟連昌裕糖業(yè)有限公司，粉碎至0.250～0.380 mm，備用。纖維素酶(Cellic CTec2)，購于美國Sigma公司，其濾紙酶活250 FPIU/mL，β-葡萄糖苷酶酶活71.54 IU/mL；酵母膏(生物試劑)，北京奧博星生物技術(shù)有限公司；釀酒酵母(高活性干酵母)，安琪酵母股份有限公司；考馬斯亮藍(lán)，廣州賽國生物科技有限公司；過氧化氫(HPP)、甲酸(FAP)、葡萄糖等均為市售分析純。

Agilent 1260高效液相色譜儀，美國Agilent Technologies公司；KX-500A粉碎機(jī)，浙江武義鼎藏日用金屬制品；TDL-5-A低速大容量離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；Micromeritics ASAP系列比表面積分析儀，上海 Micromeritics公司；THZ-98C恒溫振蕩器，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；D/MAX 2500PC型X射線衍射儀，日本Rigaku公司；TU-1901雙光束紫外可見分光，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 甘蔗渣的過氧甲酸預(yù)處理

分別取SCB 10 g，按固液比1 ∶15(g ∶mL)加入不同濃度的過氧甲酸(HPP與FAP體積比為1 ∶1、 1 ∶4和1 ∶8)，室溫(25±2) ℃條件下反應(yīng)2 h，然后用蒸餾水洗滌至中性，分別命名為PAP-SCB-1、PAP-SCB- 4和PAP-SCB-8。單獨(dú)FAP和HPP預(yù)處理的SCB作為對(duì)照樣，命名為FAP-SCB、HPP-SCB。

1.3 甘蔗渣的纖維素酶水解

取預(yù)處理后的SCB 1 g，加入適量自制的0.05 mol/L檸檬酸緩沖液(另含0.093 mol/L NaOH)調(diào)節(jié) pH 值至4.8，纖維素酶用量為 10 FPIU/g(以預(yù)處理后甘蔗渣質(zhì)量計(jì))，水解體系為20 mL,在50 ℃、 150 r/min條件下水解72 h。水解液離心去除固體殘?jiān)蟮蒙锨逡?，于高壓滅菌?21 ℃滅菌 30 min，冷卻備用。

分別于2、 4、 6、 10、 24、 48和72 h時(shí)取少量水解上清液進(jìn)行稀釋[8]，采用高效液相色譜(HPLC)儀測(cè)定其糖組分， Bradford法[9]測(cè)定其游離纖維素酶蛋白含量。葡萄糖和木糖得率按文獻(xiàn)[10]的方法計(jì)算，見式(1)和式(2):

Y1=(C1×0.9×0.02)/(m×ω1)×100%

(1)

Y2=(C2×0.88×0.02)/(m×ω2)×100%

(2)

式中:Y1—葡萄糖的得率，%；C1—水解液中葡萄糖質(zhì)量濃度，g/L； 0.9—纖維素和葡萄糖的轉(zhuǎn)化系數(shù)； 0.02—水解液的體積，L；m—SCB的質(zhì)量，g；ω1—SCB中纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；Y2—木糖得率，%；C2—水解液中木糖質(zhì)量濃度，g/L； 0.88—半纖維素和木糖的轉(zhuǎn)化系數(shù)；ω2—SCB中半纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

1.4 甘蔗渣水解后上清液的發(fā)酵

按0.05 g/mL稱取葡萄糖若干，按0.1 g/mL稱取酵母膏適量，將兩者混合，加入0.216 g釀酒酵母，35 ℃活化30 min，制備成8 mL的酵母溶液。取4 mL1.3節(jié)水解72 h后的水解上清液，加入0.5 mL酵母溶液，35 ℃ 發(fā)酵24 h[11]。使用高效液相色譜儀測(cè)定發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度，并計(jì)算乙醇得率。乙醇得率按文獻(xiàn)[12]的方法計(jì)算，見式(3):

Y=C/(CG×0.51)×100%

(3)

式中:Y—乙醇得率，%；C—乙醇質(zhì)量濃度，g /L；CG—發(fā)酵液中葡萄糖初始質(zhì)量濃度，g/L； 0.51—葡萄糖轉(zhuǎn)化乙醇的理論值。

1.5 分析測(cè)定

1.5.1物料組分測(cè)定 甘蔗渣預(yù)處理前后的主要成分(葡萄糖、木聚糖、木質(zhì)素和纖維素)測(cè)定根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法分析[13]。固體回收率、纖維素回收率和木質(zhì)素脫除率按式(4)～式(6)計(jì)算。

η0=m′0/m0×100%

(4)

η=m′1/m1×100%

(5)

φ=(1-m′2/m2)×100%

(6)

式中:η0、η—分別為固體和纖維素回收率，%；φ—木質(zhì)素脫除率，%；m′1、m′2—分別為預(yù)處理甘蔗渣中纖維素和木質(zhì)素質(zhì)量，g；m′0、m0—分別為預(yù)處理和未處理甘蔗渣質(zhì)量，g；m1、m2—分別為未處理甘蔗渣中纖維素和木質(zhì)素質(zhì)量，g。

1.5.2蛋白質(zhì)濃度測(cè)定 采用 Bradford 法[9]測(cè)定預(yù)處理甘蔗渣酶水解上清液中蛋白質(zhì)濃度。取0.1 mL 水解上清液加入2 mL考馬斯亮藍(lán)溶液，室溫下反應(yīng)5 min，595 nm下測(cè)定紫外吸光值，以同樣方法處理蒸餾水作為對(duì)照，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品蛋白質(zhì)濃度。

1.5.3比表面積測(cè)定 采用BET法(氮吸附法)[14]測(cè)定預(yù)處理后甘蔗渣的比表面積。

1.5.4X射線衍射分析 采用X射線衍射(XRD)儀對(duì)預(yù)處理甘蔗渣進(jìn)行分析[15]。預(yù)處理甘蔗渣經(jīng)照射后，內(nèi)部定型或無定型結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生衍射而產(chǎn)生不同特征峰，通過結(jié)晶峰面積與總面積的比率可計(jì)算出其內(nèi)部纖維素結(jié)構(gòu)變化，計(jì)算方法見式(7)：

Ic=(I002-Ia) /I002×100%

(7)

式中:Ic—結(jié)晶度指數(shù)，%；I002—2θ為22.5°對(duì)應(yīng)的002晶面的最大衍射強(qiáng)度；Ia—2θ為16°對(duì)應(yīng)的非結(jié)晶背景衍射強(qiáng)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 過氧甲酸預(yù)處理對(duì)甘蔗渣化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特征的影響

2.1.1甘蔗渣化學(xué)成分 甘蔗渣(SCB)在室溫(25±2) ℃下，經(jīng)不同濃度過氧甲酸預(yù)處理2 h后的化學(xué)成分變化如表1所示，實(shí)驗(yàn)以甘蔗渣原料、單獨(dú)過氧化氫預(yù)處理甘蔗渣(HPP-SCB)、單獨(dú)甲酸預(yù)處理甘蔗渣(FAP-SCB)為對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比分析。

從表1可知，SCB含葡聚糖、木聚糖和木質(zhì)素分別為46.36%、 22.51%和21.27%。經(jīng)單獨(dú)過氧化氫和單獨(dú)甲酸預(yù)處理后，木聚糖含量沒有明顯變化，但木質(zhì)素的量降低，HPP-SCB和FAP-SCB的木質(zhì)素脫除率分別為10.06%和12.55%。甘蔗渣經(jīng)不同體積比(V(HPP) ∶V(FAP)分別為1 ∶1，1 ∶4和1 ∶8)的過氧甲酸預(yù)處理后，盡管木聚糖含量未發(fā)生明顯變化，但木質(zhì)素均低于10%。當(dāng)V(HPP) ∶V(FAP)為1 ∶1時(shí)，預(yù)處理甘蔗渣(PAP-SCB-1)中木質(zhì)素的量為3.34%，木質(zhì)素脫除率為84.30%，相比過氧化氫單獨(dú)預(yù)處理和甲酸單獨(dú)預(yù)處理分別提高了74.24和71.75個(gè)百分點(diǎn)，木質(zhì)素的脫除有利于甘蔗渣的后續(xù)酶解糖化過程。由表1中數(shù)據(jù)可以看出，隨著過氧甲酸中過氧化氫比例的降低，木質(zhì)素脫除率降低，可能是因?yàn)榧姿釢舛鹊脑黾?，甘蔗渣表面的木質(zhì)素會(huì)發(fā)生縮聚，從而導(dǎo)致PAP-SCB- 4中木質(zhì)素含量較PAP-SCB-1略微增加[16]。Bu等[17]研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行過氧甲酸預(yù)處理，甘蔗渣中纖維素?fù)p失很小(9.20%)，木質(zhì)素被顯著去除(59.00%)，且預(yù)處理甘蔗渣獲得了完全糖化。

表1 不同濃度過氧甲酸預(yù)處理對(duì)甘蔗渣化學(xué)成分的影響1)

1)SCB:未處理甘蔗渣untreated sugarcane bagasse; HPP:過氧化氫預(yù)處理hydrogen peroxide pretreatment; FAP:甲酸預(yù)處理formic acid pretreatment; PAP-SCB-1、PAP-SCB- 4、PAP-SCB-8:分別采用過氧化氫與甲酸體積比1 ∶1、 1 ∶4和1 ∶8的比例對(duì)甘蔗渣進(jìn)行預(yù)處理 pretreatment of bagasse with volume ratio of hydrogen peroxide to formic acid of 1 ∶1, 1 ∶4 and 1 ∶8, respectively; 下同the same as in the following

2.1.2比表面積分析 甘蔗渣經(jīng)不同濃度過氧甲酸預(yù)處理2 h后的BET比表面積測(cè)定結(jié)果如圖1所示。甘蔗渣經(jīng)過氧化氫單獨(dú)預(yù)處理和甲酸單獨(dú)預(yù)處理后，其比表面積從未處理的0.09 m2/g(SCB)增至1.141 8 m2/g(FAP-SCB)和1.220 1 m2/g(HPP-SCB)，這表明無論是過氧化氫還是甲酸均可溶出甘蔗渣中的少量木質(zhì)素，使得甘蔗渣孔隙度增大，從而比表面積增大。由圖1還可以看出甘蔗渣經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理后，比表面積明顯增加。PAP-SCB-1比表面積增至13.01 m2/g，分別是HPP-SCB的10.66倍和FAP-SCB的11.39倍；當(dāng)過氧甲酸中甲酸用量增加時(shí)，預(yù)處理后的甘蔗渣比表面積下降明顯，PAP-SCB- 4和PAP-SCB-8的比表面積僅分別為6.36和3.23 m2/g。這是因?yàn)檫^氧甲酸預(yù)處理脫除甘蔗渣中的大量木質(zhì)素，使得甘蔗渣比表面積大大增加，進(jìn)而可使甘蔗渣與纖維素酶接觸面積增大，酶可及度提高。Wu等[18]研究也發(fā)現(xiàn)竹材經(jīng)結(jié)構(gòu)改性，其木質(zhì)素的脫除可使物料比表面積增大。

2.1.3XRD分析 除了木質(zhì)素的阻礙作用，纖維素結(jié)晶度也是影響木質(zhì)纖維酶解糖化的重要因素。甘蔗渣經(jīng)不同濃度過氧甲酸預(yù)處理2 h后的XRD分析結(jié)果如圖2所示。

2θ為22.5°出現(xiàn)的高峰為纖維素晶面指數(shù)002的衍射峰，2θ為16°處的衍射峰代表甘蔗渣的無定型區(qū)部分，包括無序纖維素、半纖維素和木質(zhì)素[19]。由圖可知，未處理甘蔗渣結(jié)晶度為42.64%，經(jīng)HPP單獨(dú)預(yù)處理和FAP單獨(dú)預(yù)處理后，結(jié)晶度增加至48.86%和47.19%，結(jié)合表1化學(xué)成分結(jié)果，分析可知主要原因是少量木質(zhì)素被脫除，無定型區(qū)部分溶解，但未對(duì)纖維素結(jié)晶區(qū)造成破壞[20]。甘蔗渣經(jīng)不同濃度的過氧甲酸預(yù)處理后，結(jié)晶度進(jìn)一步提高到54.18%(PAP-SCB-1)、 52.44%(PAP-SCB- 4)、 52.39%(PAP-SCB-8)，但甘蔗渣結(jié)晶指數(shù)未隨著過氧甲酸中過氧化氫用量的變化而變化，這表明經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理后甘蔗渣中雖然大量木質(zhì)素被脫除了，但過氧甲酸只作用于甘蔗渣中纖維素的無定型區(qū)和結(jié)晶區(qū)表面，纖維素晶體類型未發(fā)生變化。

2.2 過氧甲酸預(yù)處理對(duì)甘蔗渣水解、發(fā)酵和水解液中纖維素酶分布的影響

2.2.1葡萄糖和木糖得率 1 g預(yù)處理后的甘蔗渣在酶用量 10 FPIU/g、 pH 值4.8、 50 ℃條件下水解72 h，其葡萄糖和木糖得率如圖3所示。由圖可知，HPP-SCB的葡萄糖和木糖得率分別為9.11%和5.25%，F(xiàn)AP-SCB的葡萄糖和木糖得率分別為7.06%和4.89%。由數(shù)據(jù)可知，兩者的酶解效率極低，這是因?yàn)閱为?dú)HPP或FAP預(yù)處理對(duì)木質(zhì)素脫除甚少，對(duì)提高后續(xù)酶解效率沒有明顯的作用。甘蔗渣經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理后，葡萄糖得率和木糖得率均明顯提高。PAP-SCB-1酶解72 h時(shí)的葡萄糖得率達(dá)到98.71%，比單獨(dú)HPP或FAP預(yù)處理分別提高了89.60和91.65個(gè)百分點(diǎn)；木糖得率達(dá)到91.05%，比單獨(dú)HPP或FAP預(yù)處理分別提高了85.80和86.16個(gè)百分點(diǎn)。由于過氧甲酸預(yù)處理脫除了甘蔗渣中的絕大部分木質(zhì)素，使得預(yù)處理后的甘蔗渣比表面積增大， 即纖維素酶對(duì)預(yù)處理后的甘蔗渣的可及性增加，酶解效率顯著增加。此外，從圖中還可以看出，當(dāng)過氧化氫和甲酸的比例為1 ∶4和1 ∶8時(shí)，酶解72 h時(shí)葡萄糖得率為 67.98%(PAP-SCB- 4)和44.33%(PAP-SCB-8)，葡萄糖得率隨過氧甲酸中甲酸用量增加而降低，這可能是因?yàn)榧姿釢舛仍龃?，甘蔗渣表面木質(zhì)素發(fā)生再次縮聚，導(dǎo)致木質(zhì)素含量略微增加，進(jìn)而在酶水解過程中產(chǎn)生非生產(chǎn)性吸附，影響后續(xù)酶解糖化得率[16]。

a.葡萄糖glucose； b.木糖xylose

2.2.2乙醇得率 利用釀酒酵母發(fā)酵，可將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇，完成糖類到乙醇的生物轉(zhuǎn)化。將預(yù)處理甘蔗渣酶水解72 h后的水解上清液接入酵母進(jìn)行 24 h發(fā)酵，其乙醇質(zhì)量濃度和乙醇得率如表2所示。由表可知， HPP-SCB酶解液發(fā)酵后，乙醇質(zhì)量濃度和得率分別為2.95 g/L和76.20%； FAP-SCB酶解液發(fā)酵后，乙醇質(zhì)量濃度和得率分別為2.81 g/L和75.15%。而經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理的甘蔗渣酶水解液發(fā)酵后，乙醇質(zhì)量濃度和轉(zhuǎn)化率明顯提高。PAP-SCB-1發(fā)酵后乙醇質(zhì)量濃度和乙醇得率分別為17.10 g/L和84.06%，表明過氧甲酸預(yù)處理可提高甘蔗渣酶解得率，使水解上清液中葡萄糖濃度增大，從而改善發(fā)酵效果。此外，從表中可以看出，過氧化氫和甲酸比例由1 ∶1增加到1 ∶4和1 ∶8 時(shí)，乙醇質(zhì)量濃度有所下降,主要是因?yàn)殡S著過氧化氫含量的減少，葡萄糖酶解效率逐漸降低，且在發(fā)酵過程中可能產(chǎn)生了抑制乙醇發(fā)酵的物質(zhì)如糠醛、羥甲基糠醛等，導(dǎo)致乙醇得率下降。

表2 不同濃度過氧甲酸預(yù)處理對(duì)甘蔗渣酶解液發(fā)酵的影響

2.2.3水解液中纖維素酶的分布 預(yù)處理甘蔗渣進(jìn)行72 h酶水解，收集不同時(shí)間點(diǎn)的上清液，通過Bradford法測(cè)定上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，分析纖維素酶的分布情況，結(jié)果如圖4所示。反應(yīng)開始(2 h)時(shí)，大量的纖維素酶蛋白快速吸附到木質(zhì)素上，導(dǎo)致上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)迅速下降，從圖中可以看出，反應(yīng) 6 h時(shí)，SCB水解體系中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為初始蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的36.30%。HPP-SCB和 FAP-SCB 水解上清液中的平均蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為初始蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的27.48%和27.96%，經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理后的甘蔗渣水解液中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步降低，其中PAP-SCB-1在6 h時(shí)水解上清液中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降至41.52%，表明經(jīng)過氧甲酸預(yù)處理脫除了大量木質(zhì)素后，甘蔗渣對(duì)酶的吸附能力增強(qiáng)。水解12 h時(shí)，PAP-SCB-1的水解液中酶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了55.00%左右，較HPP-SCB和FAP-SCB分別提高了15.00%和11.00%，可能是因?yàn)樵谒膺^程中，纖維素與纖維素酶之間屬于可逆吸附，纖維素酶蛋白再次吸附到了PAP-SCB上，而HPP-SCB、FAP-SCB由于木質(zhì)素脫除少，部分纖維素酶在木質(zhì)素上發(fā)生無效吸附，導(dǎo)致酶解效率低[21]。

圖4 預(yù)處理對(duì)甘蔗渣酶解過程中上清液蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig.4 Effect of pretreatmeat on protein content of supernatant during enzymatic hydrolysis of SCB

水解72 h 后，HPP-SCB和 FAP-SCB水解上清液中的酶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為初始蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的27.54%和33.66%，與水解初期的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比變化不大，說明大量的纖維素酶可逆吸附于木質(zhì)素上，沒有參加纖維素水解反應(yīng)，故HPP-SCB和 FAP-SCB酶水解72 h時(shí)，葡萄糖得率均小于10%。而PAP-SCB-1酶水解72 h時(shí)，上清液酶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.02%，這主要是因?yàn)楦收嵩?jīng)PAP預(yù)處理后，大部分木質(zhì)素被脫除，木質(zhì)素沒有與纖維素競(jìng)爭(zhēng)吸附酶蛋白，使更多的纖維素酶參與到甘蔗渣的水解過程。這使甘蔗渣在酶的作用下水解更充分。因此，PAP-SCB-1水解72 h后葡萄糖和木糖得率分別達(dá)到98.71% 和91.05%(圖3)。這與微晶纖維素酶水解過程中的纖維素酶蛋白在底物木質(zhì)素上呈現(xiàn)出的“吸附-催化-解吸附-再吸附”結(jié)論相一致[22]。

3 結(jié) 論

3.1對(duì)甘蔗渣先進(jìn)行過氧甲酸預(yù)處理，然后加入纖維素酶進(jìn)行水解，并將水解液用于發(fā)酵產(chǎn)乙醇。研究結(jié)果表明：過氧甲酸預(yù)處理有利于甘蔗渣中木質(zhì)素的脫除，當(dāng)過氧化氫和甲酸的體積比為1 ∶1時(shí)，預(yù)處理后的甘蔗渣PAP-SCB-1的木質(zhì)素脫除率為84.30%。由于木質(zhì)素脫除使得甘蔗渣無定型區(qū)部分溶解和孔隙率增加，因而PAP-SCB-1的結(jié)晶度和BET比表面積提高到54.18%和13.01 m2/g。

3.2在纖維素酶用量為10 FPIU/g(以預(yù)處理后的甘蔗渣質(zhì)量計(jì))時(shí)，PAP-SCB-1水解72 h時(shí),其葡萄糖得率為98.71%，分別是HPP-SCB的10.84倍和FAP-SCB的13.98倍；水解12 h時(shí)，水解液中酶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.00%，較相同條件下的HPP-SCB和FAP-SCB分別提高了15.00%和11.00%，這是因?yàn)楦收嵩?jīng)PAP預(yù)處理后，大部分木質(zhì)素被脫除，纖維素與纖維素酶發(fā)生可逆吸附，提高了酶解效率。

3.3過氧甲酸預(yù)處理有利于發(fā)酵糖類到生物乙醇的轉(zhuǎn)化，PAP-SCB-1水解72 h后的水解液經(jīng)24 h發(fā)酵可得到乙醇質(zhì)量濃度和得率分別為17.10 g/L和84.06%，較 HPP-SCB(2.95 g/L 和76.20%)和FAP-SCB(2.81 g/L和75.15%)提升明顯。