随着能源的日益短缺，利用纤维素类物质发酵生产燃料乙醇的研究逐渐受到世界各国的重视。棉花秸秆是新疆棉区大量存在的生物质原料，其主要组成成分为木质素、纤维素和半纤维素，众多棉秆除少量用于造纸、制板、建筑和饲料生产等之外，大部分直接还田，利用率和生物转化率较低。利用棉花秸秆发酵生产燃料乙醇，既可以使棉秆资源得以充分利用，又可以解决由能源引起的环境危机、粮食危机及能源危机,具有重大的社会意义。

随着能源的日益短缺，利用纤维素类物质发酵生产燃料乙醇的研究逐渐受到世界各国的重视。棉花秸秆是新疆棉区大量存在的生物质原料，其主要组成成分为木质素、纤维素和半纤维素，其含量分别为15.3％、44.0％、10.7％[1]，使棉花秸秆中的木质纤维素成分充分转化，发酵生产燃料乙醇，既可以使棉秆资源得以充分利用，又可以解决由能源引起的环境危机、粮食危机及能源危机[2]，具有重大的社会意义。
欲使棉花秸秆转化为乙醇，首先是将其中的木质纤维素转化还原糖类。目前，稀酸处理已成为水解糖化秸秆中半纤维素及部分纤维素的重要方法。Mohammad和Keikhosro在对木质纤维素预处理方法作出综述的基础上，指出稀酸预处理中，半纤维素的去除率可高达100%[3]。张继泉等用稀硫酸处理玉米秸秆，结果表明在硫酸浓度为1.0%，水解温度120℃，水解时间2 h，秸秆粉粒度20-40 目，固形物含量10%的水解条件下，秸秆的水解率为19.2%，还原糖组成主要为木糖和葡萄糖[4]。王艳敏等指出木质纤维素稀酸水解中，半纤维素首先被降解成单糖，接着水解才使纤维素进一步降解成葡萄糖，而木质素几乎不被降解[5]。可见酸解液中主要含有葡萄糖和木糖等可溶性糖，其中的葡萄糖可以通过酿酒酵母转化为乙醇，能够转化木糖的微生物也很多，如管囊酵母、毕赤酵母、假丝酵母等都能将木糖转化为乙醇[6]，为此，探讨木质纤维素稀酸水解工艺、检测水解还原糖含量并用于乙醇生产，对棉秆纤维素类物质高效水解糖化及后续乙醇发酵生产十分必要。
本研究拟通过单因素和正交试验探讨硫酸浓度、水解时间、固液比和水解温度对棉杆水解糖化的木糖得率和葡萄糖得率的影响，实现稀酸水解工艺的优化，并通过管囊酵母、酿酒酵母单菌及混菌发酵生产乙醇，探索棉杆稀酸水解糖液乙醇发酵途径，为棉秆的水解糖化及后续乙醇发酵奠定技术基础。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
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