文 献 综 述

一、前言

秸秆是一种重要的生物质能源，它的综合利用不仅可以节约资源，更可以防止秸秆焚烧带来的环境污染。目前秸秆主要是通过燃料化、肥料化、饲料化、基料化和原料化进行利用，但它的综合利用还存在许多技术瓶颈导致秸秆利用投入高、产出低^[1]。秸秆不易被利用的原因主要是因为其木质纤维素结构复杂，难以直接进行降解。秸秆的结构主要由纤维素，半纤维素和木质素构成。纤维素是D-葡萄糖单元由β-1,4-糖苷键连接成的大分子多糖，并以微纤维组成的结晶存在，微纤维之间由氢键链接，同时还与半纤维素相连。半纤维素是由多种类型多糖如木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖等以及这些糖甲基化、乙酯化单位和醛酸衍生物组成，并以多种连接方式构成带支链的杂多糖。木质素是苯丙基丙烷单元通过醚键和碳－碳键联接而成的芳香族高分子化合物^[2-3]。半纤维素和木质素以共价键联接成网络结构，纤维素则聚集成丝镶嵌其中，形成致密的网络结构从而阻碍了秸秆的降解利用^[4]。因此，破坏木质纤维素的结构、脱除木质素是秸秆降解的关键，开发低成本、高效率、降解率高、可进行工业应用的方法对秸秆的有效利用有着重大的意义。

二、秸秆的降解方法

为提高秸秆整体利用率，及高效、经济和绿色地利用资源，研究者一直对秸秆降解进行研究，目前秸秆降解的主要方法有物理法、化学法和生物法等。

2.1物理法

物理法主要通过物理手段机械地改变秸秆外部的大小、形状或是破坏其内部结构状态，从而使秸秆更易被降解利用。物理法被广泛研究的有微波处理、蒸汽爆破、超(亚)临界水处理等。

2.1.1微波辐射法

微波辐射使离子加速运动，分子之间剧烈碰撞，从而产生特有的热效应使反应物内部快速升高温度利于化学键断裂。马欢等^[5]研究了微波辐照预处理后水稻秸秆酶解糖化率及酶吸附能力的影响，结果显示，在微波辐照的优化条件下，水稻秸秆纤维素糖化率、半纤维素糖化率和总糖化率分别为37.8%、20.2% 和31.8%，比对照提高了30.6%、43.3%和30.3%。水稻秸秆对纤维素酶的吸附率由78.64%降低至27.82%。表明微波预处理有效地提高了水稻秸秆的糖化率，也很大程度上提高了纤维素酶的酶解效率。