蒸汽爆破预处理和微生物发酵对玉米秸秆降解率的影响.pdfVIP

第 27 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 Vol.27 No.4 277 2011 年 4 月 Transactions of the CSAE Apr. 2011 蒸汽爆破预处理和微生物发酵对玉米秸秆降解率的影响 1 1,2※ 3,4 3 常 娟 ，尹清强 ，任天宝 ，张百良 ， 宋安东 3 1 1 2 ，左瑞雨 ，卢 敏 ，刘俊熙 （1. 河南农业大学牧医工程学院，郑州 450002 ； 2. 河南省饲料微生物工程技术研究中心，周口 466000 ； 3. 河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室，郑州 450002 ； 4. 河南科技学院，新乡 453000 ） 摘 要：为了提高玉米秸秆的利用效率，首先对玉米秸秆进行蒸汽爆破预处理（压力 2.5 Mpa ，维压200 s ），然后再进 行米曲霉发酵，研究物理和生物学处理对秸秆成分及相关酶活变化的影响。结果表明，蒸汽爆破使秸秆中纤维素、半纤 维素和木质素的降解率分别达到 8.47%、50.45% 和 36.65% （p ＜0.05 ）。爆破预处理的秸秆再经米曲霉发酵6 d 后，秸 秆中纤维素和半纤维素的降解率分别为 27.89%和 64.80% （p ＜0.05 ），发酵秸秆中的滤纸酶、羧甲基纤维素酶、淀粉酶 和蛋白酶活力分别达到 335.10、1138.92、1954.20 和 201.99 U/g 。爆破预处理后进行米曲霉发酵，对于提高玉米秸秆的降 解率具有非常重要的意义。 关键词：秸秆，发酵，试验，蒸汽爆破，米曲霉 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.04.049 中图分类号：S816.5 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2011)-04-0277-04 常 娟，尹清强，任天宝，等. 蒸汽爆破预处理和微生物发酵对玉米秸秆降解率的影响[J]. 农业工程学报，2011，27(4)： 277－280. Chang Juan, Yin Qingqiang, Ren Tianbao, et al. Effects of steam explosion and microbial fermentation on corn straw degradation [J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(4): 277－280. (in Chinese with English abstract) 秸秆中木质纤维素的结构。本试验研究了爆破秸秆经米 0 引 言 曲霉发酵后营养价值及酶活的变化，筛选出经济有效、 木质纤维素是地球上数量最大的可再生能源物质， 安全可行的玉米秸秆饲料生产工艺，为秸秆资源的规模 据初步统计全世界每年产量大约为 100 亿 t[1] 。然而，植 化开发及在畜牧业生产中的应用提供参考。 物细胞壁的复杂结构限制了其在畜牧业生产中的应用。 1 材料和方法 玉米秸秆的主要成分为粗纤维，包括纤维素、半纤维素 和木质素，纤维素大分子的高度聚合和结晶性以及半纤 1.1 试验材料 维素、木质素与其交互缠绕的保护作用，使传统的水解