Page 241 - 农作物栽培技术和高产途径

• 第七章 农作物秸秆综合利用技术

稀酸预处理过程中也会形成化合物如呋喃醛和 5- 羟甲基糠醛（5-HMF）和酸（甲
酸和乙酸）。稀酸预处理要求反应器对抗腐蚀，这使得稀酸预处理秸秆成本较高。
2. 稀碱预处理

稀碱预处理是发现最早、应用最广的植物纤维素的预处理方法。秸秆在碱
的作用下可脱除部分半纤维素和木质素，有利于纤维素的消化和利用。常用的
碱有氢氧化钠和氢氧化钙等。刘凯玉等研究报道，稻秸用 4% 氢氧化钠碱化后，
中性洗涤纤维含量降低，而干物质、无氮浸出物和酸性洗涤纤维含量提高。

王佳堃研究发现，用不同质量分数的氢氧化钠处理稻草，会降低其全部的纤维
成分含量，其中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素和半纤维素分别降低
4.40%~20.80%、5.60%~13.80%、17.10%~22.90% 和 1.00%~40.30%。Cameron 等
研究发现，小麦秸秆用碱性过氧化氢处理后，将其饲喂奶牛，牛奶中脂肪百分比

增加 3.07%~3.32%，牛奶中蛋白质的百分比下降 2.61%~2.56%。奶牛饲喂过氧化
氢处理后的小麦秸秆，其瘤胃总 VFA 浓度和乙酸的摩尔百分比增加，丙酸的摩
尔百分比降低，醋酸丙酸比增大。Swain 等研究表明，采用温和的氨水预处理稻草，
可以去除稻草中大量的木质素，并且稻草的酶消化率提高了四倍。但是，采用碱

性预处理，会使纤维素和半纤维素溶出，导致总糖的损失，而且试剂的回收、中
和、洗涤等使预处理成本增加。
3. 臭氧预处理
秸秆的臭氧预处理应用较少。臭氧预处理工艺与其他预处理技术相比有许多

优点。碱性臭氧预处理能将秸秆中的木质素氧化分解为小分子有机酸。此外，臭
氧预处理，能够提高酶水解的速率加快糖的释放。Bhattarai 等研究表明，臭氧预
处理可以在室温无环境压力条件下进行。这比其他预处理方式对温度的要求要低。
适当的臭氧处理不仅可以选择性去除木质素，不降解纤维素，也不会产生有毒化

合物的下游工艺。
（三）秸秆的生物预处理
生物预处理一般是利用自然界中存在的微生物选择性地降解植物纤维素原料
中的木质素，从而改善纤维素的酶解性能。近年来，在处理秸秆中研究较多的微

生物包括乳酸菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、白腐真菌和 EM 菌等。乳酸菌是秸秆
青贮的主要优势菌种，乳酸菌发酵具有改善秸秆营养物质组成和提高秸秆品质的
作用。华金玲等研究报道，稻秸添加乳酸菌制剂进行整株青贮后，其干物质、中

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