1. 研究目的与意义
我国资源总量丰富但是人均占有量很少。以占世界9%的耕地、6%的水源、4%的森林、1.8%的石油、0.7%的天然气、不足9%的铁矿石、不足5%的铜矿和不足2%的铝土矿，养活了占世界22%的人口。大多数矿产资源人均占有量不足世界平均水平的一半。而因多年来长期追求生产效益而普遍采用粗放式发展模式，致使非可再生资源呈绝对减少趋势，可再生资源也显出明显的衰弱姿态。
生物质来源于自然界空气中的水和二氧化碳，燃烧后又生成水和二氧化碳，由于能量密度低，生物质在循环的过程中不会像矿物燃料，排出多余的二氧化碳。因此，与矿物燃料相比，生物质燃料在对环境的影响和原料来源方面都占优势。我国木材原料短缺，但是非木材原料丰富，我国具有丰富的生物质资源，现在每年农村中的秸秆量约7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。我国每年的生物质资源，可开发为能源的生物质资源达3亿多吨标煤。
预处理是影响生物乙醇产业化的关键问题之一，而预处理过程脱木质素程度对纤维原料的酶水解具有重要影响。本研究重点探讨木质素结构在亚硫酸钠预处理过程中的变化及其对酶水解的影响，为改进预处理技术、提高酶水解可发酵糖转化效率提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
天然植物的纤维素被半纤维素和木质素等包围，具有天然的抗拒微生物接触降解的能力，这种阻抗力称成为顽抗（recalcitrance）。这种顽抗阻碍了纤维素酶解糖化和进一步发酵转化生物乙醇燃料的效率。预处理是去除木质生物质顽抗性的有效方法。预处理的方法有物理机械法，化学法，化学机械法和生物预处理法。这些方法是通过减小生物质尺寸增加比表面积或者降解排出木质素和半纤维素的方式，增加纤维素酶与木质纤维原料中的纤维素的有效接触来，来提高酶水解的效率。
影响纤维素酶对木质纤维生物质的糖化的因素有结晶度、比表面积、半纤维素和木素等。其中，半纤维素和木素是木质纤维原料的主要组分，它们的脱出对酶与纤维素的接触和反应有重要的影响。
克服木质生物质顽抗性的亚硫酸盐预处理法是由美国农业部林产品实验室的zhu等在传统亚硫酸盐制浆技术的基础上研究开发的新型木质纤维生物质预处理方法。该工艺先用化学药品对木片进行预处理，然后磨浆减小生物质尺寸，这样既可以降低化学预处理的液比，也可减小后续磨浆减小纤维尺寸的能耗。得到的固体底物采用分步水解发酵法(separatedrolysis and fermentation, shf)或者同步糖化发酵法(simultaneous saccharification and fermentation, ssf)生产生物乙醇。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：分别以稻草的茎和叶为原料，以碳酸钠和亚硫酸钠对原料进行不同程度的预处理，得到不同脱木质素程度的浆料，研究其酶水解性能与木质素含量及木质素结构特性的关系。
研究计划：
第1-2周 查阅文献，完成开题报告，以稻草为原料分别准备茎和叶两份，测定水分；
4. 研究创新点
提出不同木质素结构及含量对木质纤维素酶解糖化的影响规律。
