【中国食品报11月24日】江南大学生物工程学院近日发布消息，该校研究人员在采用预处理新技术方法促进纤维质原料水解制糖方面取得重要进展。
木质纤维素类生物质因储量丰富、来源广泛及具有可再生性，被视为最具潜力的可再生资源之一。据统计，我国每年可利用的农林剩余物高达20亿吨，这为构建绿色低碳能源体系提供了充足的原料基础。木质纤维素精炼型生物制造迎来发展机遇。
木质纤维素精炼型生物制造工艺通常包括预处理、酶解、发酵和蒸馏等环节。其中，预处理是打破生物质复杂且致密结构以及增强后续底物酶解的关键步骤。现有的预处理方法多依赖提高预处理强度来强化生物质解构，进而提升底物的可酶解性，但该过程往往降低了组分选择性，也加剧了残余木质素对纤维素酶的非生产性吸附，从而在一定程度上削弱了底物的酶解效率。
针对上述问题，该团队在酸催化甘油有机溶剂预处理体系中引入3种表面活性剂——PEG 4000、Tween 80、Triton X-100，以期通过表面活性剂的作用强化组分分离选择性及其底物后续酶解产糖性能。实验结果表明，3种表面活性剂均可显著提高底物可酶解性，葡萄糖产率增幅达25%以上。团队深入分析发现，这些表面活性剂可明显降低体系表面张力，便于溶剂和催化剂渗透至底物内部，从而促进生物质原料解构和组分选择性分离，尤其强化了半纤维素去除，并使底物的比表面积和孔容显著提高。此外，研究还发现，表面活性剂可与木质素发生醚化接枝反应，使木质素的表面负电荷显著增加，同时其脂肪族羟基和酚羟基含量明显降低。尤其表面活性剂PEG 4000，其通过接枝作用有效提升了木质素的亲水性。通过相关性分析表明，研究人员揭示了“底物物理结构改善”与“木质素化学修饰”对底物酶解性能的提升，是由于表面活性剂引发的木质素修饰作用占据了主导地位。
业内人士认为，该技术为构建经济、高效的新型预处理方法提供了新的思路。
本文来源：中国食品报https://www.cnfood.cn/electronic?qdate=2025-11-24&index=0
原文链接：https://www.cnfood.cn/article?id=1992544733226962945
