生物质化学预处理的原理分析

一般情况下，化学预处理过程会选择性地降解生物质组分，但反应条件相对苛刻，这可能对下游生物质处理造成不利影响，在生物糖化方案中并不理想。化学预处理因使用的有机或无机化合物不同，以及导致细胞壁结构和化学修饰的机制不同而分为不同方法。通常采用的包括酸预处理、碱预处理、臭氧分解、过氧化物氧化脱木质素、有机溶剂法等。除此之外，它们的组合效应也被认为是合适的。然而，在预处理过程中使用各种化学物质是一个主要的缺点，影响了木质纤维素生物转化的整体经济性。

在酶水解之前，大多数木质纤维素底物需要进行某种预处理，以提高基质的可获得性，从而实现高效水解和生物燃料生产。预处理可较好地去除木质素，从而增大纤维素的表面积和基质孔隙率。特别是木质素的去除对底物酶解的速率和程度有很大的影响。化学预处理是比较有前景的生物质预处理方法，其目的是选择性降解生物质组分。(www.xing528.com)

与物理预处理不同，化学预处理的明显特征是使用工业化学品作为预处理的主要作用剂来达到需要的预处理效果。一般来讲，化学预处理使用的化学品可以分为酸、碱、氧化气体、氧化剂、纤维素溶剂和木质素提取物等几大类。使用纤维素溶剂或者木质素提取物的预处理方式，因对离子液体的研究而受到广泛的关注。化学预处理可破坏纤维素的结晶结构和细胞壁中半纤维素与木质素两者间的共价键，以及木质素与纤维素的连接，从而增大木质纤维素的消化率。