纖維素水解制備葡萄糖的研究進(jìn)展

葉科麗 唐艷軍，* 傅丹寧， 李 勉

（1.浙江理工大學(xué)材紡學(xué)院制漿造紙研究所，浙江杭州，310018；2.浙江華康藥業(yè)股份有限公司，浙江衢州，324302）

當(dāng)今，時(shí)代的發(fā)展離不開石油能源和通過石油制得的各類化學(xué)品，但有限的石油資源已隨著社會和工業(yè)的快速發(fā)展而銳減，現(xiàn)存的石油資源已無法支持現(xiàn)代社會和工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。而且，石油的大量使用已造成溫室效應(yīng)、酸雨等諸多環(huán)境問題，給自然環(huán)境和人類的生存造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞［1］。在能源和環(huán)境的雙重壓力下，尋找可代替石油的可再生資源顯得尤為重要。

生物質(zhì)能是一種清潔能源，源于綠色植物的光合作用，燃燒后只產(chǎn)生二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成污染，是自然界中儲量最豐富的可再生含碳資源［2-3］。生物質(zhì)能可經(jīng)化學(xué)法、生物法等多種途徑制備得到液體燃料和高附加值的化學(xué)品。因此，生物質(zhì)資源的開發(fā)將有助于緩解能源和環(huán)境問題，已成為科研工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。生物質(zhì)資源的主要組分包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，其中纖維素的占比達(dá)40%～60%。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)，纖維素的產(chǎn)量可達(dá)到1100億t/a，而有幾百萬噸的含纖維素的廢棄物被直接掩埋或焚燒，并未得到合理利用［4］。作為地球上儲量最豐富的可再生資源，將纖維素進(jìn)行高效利用以制備燃料及化學(xué)品對人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義［5］。纖維素高值化利用過程如圖1所示，主要包括生物質(zhì)預(yù)處理、纖維素的水解糖化和葡萄糖的催化轉(zhuǎn)化，該利用過程中最關(guān)鍵的步驟是纖維素的水解糖化［6］。

纖維素由葡萄糖單元通過β-1，4糖苷鍵連接而成，水解糖化過程主要是使糖苷鍵上的氧原子變得活潑，進(jìn)而使C―O鍵斷裂，達(dá)到獲取葡萄糖的目的。然而，由于纖維素存在結(jié)晶度大、有效表面積小等特性，對其進(jìn)行水解糖化的技術(shù)仍存在一些亟待解決的問題，主要集中在催化劑的選擇性、速度和效率和葡萄糖的分離等方面［7］。目前，國內(nèi)外常使用酸水解、生物酶水解、超/亞臨界水解、金屬離子促水解以及其他物理方法等技術(shù)對纖維素進(jìn)行糖化處理［8-10］。本文將從上述各方法的作用機(jī)理及優(yōu)缺點(diǎn)著手，論述纖維素水解制備葡萄糖的研究進(jìn)展。

1 酸水解

利用酸對纖維素進(jìn)行水解的方法早在1923年就被提出［11］。目前，用于纖維素水解的酸主要可劃分為有機(jī)酸、無機(jī)酸和固體酸。表1對這3類酸進(jìn)行了整理。

圖2為纖維素的酸水解機(jī)理圖，主要分為3個過程：（1）酸溶液電離出H+，隨即H+攻擊糖苷鍵上的氧原子，氧原子迅速質(zhì)子化；（2）C―O鍵發(fā)生斷裂，糖苷鍵上的正電荷轉(zhuǎn)移到葡萄糖單元的C原子上，形成碳正離子（C+）；（3）水分子隨即攻擊碳正離子，反應(yīng)后得到游離的殘基葡萄糖，并形成水合氫離子（H3O＋）［12］。

圖1 纖維素高值化利用流程圖

表1 酸催化劑的分類

圖2 纖維素酸水解機(jī)理圖[13]

1.1 無機(jī)酸

1.1.1 濃酸水解

纖維素的濃酸水解過程主要分為2個步驟：先在較低的溫度下用濃酸對纖維素進(jìn)行預(yù)處理，使纖維素完全溶解，轉(zhuǎn)化成低聚糖；第二步將溶液稀釋并加熱，在較高溫度下進(jìn)一步催化水解低聚糖，得到葡萄糖。濃酸可以使纖維素類物質(zhì)發(fā)生溶脹作用，破壞纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，得到的葡萄糖極少發(fā)生進(jìn)一步水解，副產(chǎn)物少，回收率高（可達(dá)90%以上）；但濃酸的使用會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，廢液的回收再利用困難，隨意排放易造成環(huán)境污染，以上種種缺點(diǎn)限制了濃酸水解纖維素技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展［14］。

1.1.2 稀酸水解

稀酸水解是科研工作者對濃酸水解纖維素技術(shù)的一種改進(jìn)，已成為一種常用的水解方法。稀酸水解通常是指利用濃度低于10%的酸溶液在高溫下將纖維素水解成葡萄糖。該水解過程符合一般酸水解機(jī)理，體系中的氫離子將β-1，4糖苷鍵的氧原子質(zhì)子化，使其變得不穩(wěn)定后與水反應(yīng)，從而導(dǎo)致糖苷鍵的斷裂，實(shí)現(xiàn)纖維素的降解，直到分解成葡萄糖［15］。稀酸水解法工藝簡單、周期短、成本低、污染小，但是經(jīng)稀酸水解得到的葡萄糖會進(jìn)一步降解，生成其他副產(chǎn)物，影響產(chǎn)率，很多學(xué)者還在進(jìn)一步地探索和改進(jìn)稀酸水解技術(shù)。楊麗芳［16］以濾紙為原料，在間歇式水解反應(yīng)器中利用超低濃度硫酸（濃度＜0.2 wt%）對其進(jìn)行催化水解，在響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，分析了實(shí)驗(yàn)中各因素對纖維素水解糖化過程的影響，考察了反應(yīng)壓力和攪拌速度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，確定了最佳反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度205℃、液比1∶15.72、硫酸濃度0.15 wt%、反應(yīng)時(shí)間33 min、壓力3 MPa、轉(zhuǎn)速500 r/min。胡耀波［17］以玉米芯為原料，先對其水解過程中的單一組分進(jìn)行了研究，再利用響應(yīng)面優(yōu)化法在微波輔助下，得到稀硫酸水解玉米芯生產(chǎn)還原糖的最佳工藝：微波反應(yīng)時(shí)間12 min、微波功率356.27 W、液比1∶9.7、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.55%，理論最優(yōu)還原糖產(chǎn)率為29.2%，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的水解產(chǎn)率為28.9%，與理論最優(yōu)值相差不超過5%；其中，玉米芯的水解單糖主要為木糖和葡萄糖。

1.2 有機(jī)酸

有機(jī)酸是指一些具有酸性的有機(jī)化合物，最常見的有機(jī)酸是羧酸，其酸性源于羧基（―COOH）。有機(jī)酸的水解機(jī)理與無機(jī)酸的水解機(jī)理相同，主要是通過氫質(zhì)子對糖苷鍵產(chǎn)生破壞作用，從而達(dá)到降解制備葡萄糖的目的。與無機(jī)酸相比，有機(jī)酸不僅兼?zhèn)錈o機(jī)酸水解的優(yōu)點(diǎn)，對設(shè)備的腐蝕性不強(qiáng)，還便于循環(huán)再利用，且很多植物中就存在一些有機(jī)酸，如草酸、沒食子酸、檸檬酸等，來源豐富［18］，但有機(jī)酸的酸性溫和，對纖維素的水解效率遠(yuǎn)不如無機(jī)酸。李倩倩［19］研究了微晶纖維素（MCC）在草酸-鹽酸體系中的水解情況發(fā)現(xiàn)，纖維素的水解反應(yīng)速度和葡萄糖的降解速度均隨著溫度的升高而加快，在草酸25 g/L、鹽酸1 g/L、溫度90℃、反應(yīng)時(shí)間9 h的條件下，葡萄糖質(zhì)量濃度可達(dá)1.657 g/L。田龍等［20］利用丙烯酸對小麥秸稈進(jìn)行催化水解，測定了不同溫度下反應(yīng)產(chǎn)物中葡萄糖的質(zhì)量濃度，分別得到了纖維素水解和葡萄糖降解的動力學(xué)數(shù)據(jù)，并得到了最優(yōu)反應(yīng)條件：80℃下、反應(yīng)時(shí)間176 min，制得的葡萄糖質(zhì)量濃度為8.89 g/L。Lacerda等［21］利用4.6 g/mol的草酸溶液在80℃～100℃條件下，對劍麻漿料纖維直接進(jìn)行糖化，以Saeman動力學(xué)模型為參考；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在100℃下，利用草酸溶液反應(yīng)16 h后，葡萄糖質(zhì)量濃度可達(dá)8 g/L，纖維素的水解率達(dá)50.4%，葡萄糖的回收率達(dá)22.3%。

1.3 固體酸

固體酸催化劑因易于分離、可循環(huán)利用、對設(shè)備腐蝕小、環(huán)境友好等特點(diǎn)，在纖維素水解糖化的研究中日益受到科研工作者的關(guān)注［22］。固體酸催化反應(yīng)與其他酸的反應(yīng)機(jī)理相似：首先，在高溫狀態(tài)下固體酸表面發(fā)生質(zhì)子化并形成氫離子，氫離子再攻擊纖維素中的糖苷鍵，使纖維素發(fā)生第一步水解，生成纖維二糖；然后，固體酸上的活性基團(tuán)使β-1，4糖苷鍵發(fā)生斷裂，水解成葡萄糖。固體酸的種類較多，常用的有H-型沸石、陽離子交換樹脂、金屬氧化物、雜多酸、磺化羰基固體酸等。Qiu等［23］以三氯蔗糖和甲苯磺酸為原料，一步合成了含―Cl和―SO3H基團(tuán)的碳質(zhì)固體酸催化劑，該催化劑催化活性穩(wěn)定，和纖維素經(jīng)球磨混合后，在200℃下，葡萄糖產(chǎn)率在1 h內(nèi)可達(dá)52.8%，而在0.02 wt%的H2SO4和HCl混合溶液中，葡萄糖的產(chǎn)率可分別達(dá)到71.9%和88.0%。張歡歡等［24］以硅膠和氯磺酸為原料制備得到硅磺酸固體催化劑，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量和加水量進(jìn)行Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用Design-expert軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，在138℃、反應(yīng)2.2 h、催化劑用量0.5 g、加水量12 mL的條件下，得到的葡萄糖轉(zhuǎn)化率為51.2%。趙瑋［25］以Fe2（SO4）3為前驅(qū)體、γ-Al2O3小球?yàn)檩d體制備得到了SO42-/Fe2O3/γ-Al2O3負(fù)載型固體酸催化劑，并利用該催化劑對玉米皮纖維進(jìn)行了水解，經(jīng)高效液相色譜（HPLC）測定，水解液中的葡萄糖含量可達(dá)28.2%。

2 生物酶水解

纖維素酶是一種復(fù)合酶，由內(nèi)切型葡聚糖酶、外切型葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶組成［26］?，F(xiàn)在人們普遍接受的酶解機(jī)理是Wood于1972年提出的內(nèi)切和外切葡聚糖酶協(xié)同作用模型，酶解過程的原理圖如圖3所示［27］，即：酶上的一部分羧基對纖維素進(jìn)行催化，另一部分羧基對纖維素進(jìn)行定位，這兩種羧基協(xié)同作用，一方面與β-1，4糖苷鍵上的氧原子形成氫鍵，使β-1，4糖苷鍵變形，另一方面，羧基上的氧負(fù)離子攻擊顯正電性的碳原子，使β-1，4糖苷鍵發(fā)生斷裂，最后生成葡萄糖等小分子物質(zhì)［28］。與化學(xué)法相比，利用纖維素酶進(jìn)行糖化具有條件溫和、綠色環(huán)保，且不產(chǎn)生后續(xù)發(fā)酵抑制物等優(yōu)點(diǎn)，但目前纖維素酶的酶解效率低，成本過高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。陳亞云等［29］以香蕉皮為纖維素酶解原材料，采用溫和堿法對香蕉皮進(jìn)行預(yù)處理，在1.67 mg/mL的Na+作為激活劑的條件下對酶用量、溫度、pH值這3種影響因素進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)，酶解最佳的工藝條件為：溫度45℃、酶用量2.25%、pH值4.8，該條件下的葡萄糖產(chǎn)率可達(dá)21.3%。張家順等［30］在纖維素的酶解過程中，加入了表面活性劑，從宏觀上探究了表面活性劑、纖維素酶與底物三者之間的相互作用。齊慧等［31］利用NaOH協(xié)同60Co-γ射線輻照處理稻草，研究該條件對稻草纖維素酶解轉(zhuǎn)化率的影響。優(yōu)化后的處理?xiàng)l件為400 kGy輻照劑量的稻草結(jié)合2%NaOH溶液，在液比為1∶15，溫度50℃的條件下處理4 h，并按照10 FPU/g加入纖維素酶溶液，然后于50℃、130 r/min條件下氣浴恒溫振蕩并酶解24 h后，纖維素的轉(zhuǎn)化率可達(dá)（78.5±1.2）%。

圖3 纖維素酶解機(jī)理圖

3 超/亞臨界水解

超/亞臨界水解技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種高新技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。水是一種極性溶劑，當(dāng)反應(yīng)體系的溫度和壓力超過臨界點(diǎn)時(shí)，水的氧化性質(zhì)和對物質(zhì)的溶解性能會發(fā)生極大的改變。超/亞臨界水能打破纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使纖維素的溶解度大大增加，直至完全溶解，且水中電離的H+能進(jìn)一步將纖維素催化水解，從而獲得低聚糖、葡萄糖等［32］。超/亞臨界水解法克服了傳統(tǒng)水解技術(shù)耗時(shí)長、效率低、成本高的缺點(diǎn)，但該法容易使纖維素水解成各種復(fù)雜的化合物，如生成的葡萄糖易降解為5-羥甲基糠醛。目前，臨界水解催化技術(shù)的目標(biāo)主要集中在高效水解和抑制纖維素水解復(fù)雜化兩方面［33］。牟曉紅等［34］采用超臨界水一步法對花生殼進(jìn)行預(yù)處理，在液比1∶20、溫度374℃、壓力22 MPa的條件下處理15 s，可發(fā)酵糖回收率最大，為33.8%。Abaide等［35］利用稻草作為水解原料，在壓力（25 MPa）和反應(yīng)時(shí)間（15 min）不變的情況下，就反應(yīng)溫度（180℃、220℃、260℃）以及液比（稻草∶水為1∶7.5和1∶15）進(jìn)行了探究；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在液比為1∶7.5、溫度為220℃時(shí)，水解液中葡萄糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)1.5%。

4 輔助催化水解法

目前，酸和酶以及超/亞臨界水解被認(rèn)為是纖維素糖化過程中最具潛力的方法，然而，這幾種方法也存在一定的缺點(diǎn)。例如，酸解過程中的各項(xiàng)參數(shù)需要嚴(yán)格控制，生成的葡萄糖易進(jìn)一步降解；酶解的效率較低，成本高，難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；超/亞臨界水解產(chǎn)物復(fù)雜。因此，科研工作者們一直致力于開發(fā)一種既高效又環(huán)保的纖維素糖化方法，各種用于輔助催化纖維素水解的方法也應(yīng)運(yùn)而生。

4.1 金屬離子促催化水解

金屬離子促催化纖維素水解機(jī)理與纖維素酶水解機(jī)理有些類似：金屬離子的空軌道易于結(jié)合β-1，4糖苷鍵氧原子上的孤對電子，引起碳氧鍵的活化；溶液中的水分子或氫氧根離子中的氧原子進(jìn)攻鄰近帶正電性的碳原子，從而使β-1，4糖苷鍵斷裂，纖維素水解成糖類物質(zhì)。汪楠［36］以竹粉為原材料，考察了Na+、K+、Mg2+、Cu2+、Ca2+、Fe3+6 種金屬離子對纖維素水解反應(yīng)的助催化效果；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cu2+（0.02%～0.32%）的存在能有效地破壞纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，隨著金屬離子濃度的增大，還原糖產(chǎn)率和水解速率均呈先上升后下降的趨勢。同時(shí)，金屬離子的存在能有效脫除木質(zhì)素，從而提高糖的得率。周雅文等［37］以經(jīng)3%NaOH溶液浸泡及超聲處理后的麥草秸稈為底物，探究加入Fe3+后麥草秸稈的酶解工藝條件及Fe3+對體系酶動力學(xué)、酶活和酶構(gòu)象的影響；結(jié)果表明，當(dāng)固定底物為12.5 g/L時(shí)，最佳酶解工藝條件為：酶解時(shí)間50 h、溫度50℃、酶用量3.0 g/L、Fe3+用量0.3 g/L，該優(yōu)化條件下，纖維素的轉(zhuǎn)化率為51.4%，比不加Fe3+的對照組提高了27.2%。同時(shí)，F(xiàn)e3+的加入大大提高了酶解反應(yīng)的最大反應(yīng)速率和酶活，對預(yù)處理后麥草有較好的酶解促進(jìn)作用。賀行等［38］以闊葉木漿為原料，37%的濃鹽酸為催化劑，在80℃、液比為1∶15的條件下，探究Fe3+、Co2+、Al3+、Cu2+這4 種金屬離子對纖維素酸水解的影響；結(jié)果表明，F(xiàn)e3+的促進(jìn)效果最好。Li等［39］利用MCC為原材料，探究了K+、Mg2+濃度變化對MCC水解過程的影響；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，K+、Mg2+在纖維素水解過程中呈現(xiàn)截然不同的效果，當(dāng)金屬離子濃度上升時(shí)，K+促進(jìn)了MCC的水解，而Mg2+抑制了該過程；傅里葉變換紅外譜圖（FT-IR）測試結(jié)果表明，K+能增強(qiáng)纖維素分子內(nèi)及分子間的氫鍵，而Mg2+減少了這些氫鍵。

4.2 物理方法促水解

物理方法可以作為一種輔助催化的手段用于促進(jìn)纖維素水解。最常見的物理方法有兩種：微波促反應(yīng)和超聲波促反應(yīng)。

4.2.1 微波促反應(yīng)

微波是一種頻率在300 MHz～300 GHz頻段的電磁波。微波在纖維素的催化水解過程中，主要是對纖維素進(jìn)行預(yù)處理。選擇性加熱是微波的一大特性［40］。李學(xué)琴等［41］以生物質(zhì)基磁性固體酸為催化劑，并采用微波相結(jié)合的輔助手法進(jìn)行MCC的水解反應(yīng)；結(jié)果表明，經(jīng)微波輔助后，MCC幾乎完全水解，且各因素影響的主次順序?yàn)椋何⒉üβ剩敬呋瘎┯昧浚舅鈺r(shí)間＞水解溫度。朱銀萍等［42］借助微波水熱法在溫度160℃～200℃、反應(yīng)時(shí)間10～60 min、液比1∶20～1∶5條件下處理玉米芯，以提高其總糖回收率。結(jié)果表明，溫度與時(shí)間是影響微波水熱處理的主要因素，在180℃、30 min、液比1∶8條件下，總糖回收率為75.7%，72 h的酶解率為82.4%；固體殘?jiān)⒂^結(jié)構(gòu)形貌分析結(jié)果表明，相對于高壓釜水熱反應(yīng)，微波水熱可顯著改變纖維素的結(jié)晶度、破壞物料表面結(jié)構(gòu)并增大比表面積，有助于提高殘?jiān)拿附饴省asaki等［43］等采用蒸汽爆破和微波輔助處理，尋找水解棉花廢料（廢舊毛巾）的有效利用途徑；在蒸汽壓力5.5 MPa（271℃）、蒸汽爆破蒸煮5 min時(shí)，直接水解棉花廢料的最大糖產(chǎn)率為18.8%，而在此基礎(chǔ)上，再利用微波在200℃下加熱7 min后，葡萄糖的產(chǎn)率最高可達(dá)78%。

4.2.2 超聲波促反應(yīng)

超聲波是一種頻率高于20 kHz的聲波，其高頻率可以引起傳播介質(zhì)的劇烈振動。超聲波處理是一種物理催化溶解纖維素的方法，即利用物理聲波的傳遞，將能量由溶液中介質(zhì)的振動傳至纖維素分子上，并轉(zhuǎn)化為纖維素分子的劇烈振動［44］。Yu等［45］探究了超聲波與離子液體結(jié)合后對甘蔗渣和麥草酸水解的影響；結(jié)果表明，該法能顯著促進(jìn)纖維素的水解，且葡萄糖的最大產(chǎn)率分別為40.3%和53.2%。田蕾等［46］以米渣為原料，采用超聲波輔助酶法對米渣纖維進(jìn)行酶解，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對超聲工藝參數(shù)（時(shí)間、溫度和液比）進(jìn)行優(yōu)化；結(jié)果表明，在溫度45℃、液比1∶10條件下，超聲波處理30 min后進(jìn)行酶解，米渣纖維的水解率為19.3%，與未預(yù)處理的樣品相比，水解率提高了24.3%，表明超聲波預(yù)處理能促進(jìn)米渣纖維的酶解。Hu等［47］采用Plackett-Burman設(shè)計(jì)和響應(yīng)面法確定了超聲波-纖維素酶協(xié)同作用用于提取菠蘿渣多糖的最佳工藝條件：水解溫度50℃、液比1∶45、pH值6.0、水解時(shí)間100 min、超聲波功率160 W和纖維素酶添加量2.0%。

4.3 離子液體促水解

離子液體是一種在100℃以下呈液態(tài)的熔融鹽，作為一種新型綠色溶劑，其因良好的溶解性和穩(wěn)定性而備受矚目。離子液體的種類繁多，可根據(jù)需要，將不同種陽離子（有機(jī)）與陰離子組分進(jìn)行組合［48］。在纖維素水解糖化過程中，離子液體能夠與纖維素上的―OH形成分子間氫鍵，從而破壞纖維素鏈之間的氫鍵，降低纖維素的結(jié)晶度，增大與原料的接觸面積，從而達(dá)到溶解纖維素的目的［49］。但離子液體的黏度較大，成本較高，且產(chǎn)物的分離存在一定難度，制約了其發(fā)展。目前，許多科研工作者正致力于提升離子液體的使用性能。屈浩楠等［50］以廢棄生物質(zhì)（玉米秸稈、花生殼、核桃殼）為原料，經(jīng)碳化磺化后得到生物質(zhì)炭磺酸，再進(jìn)行離子液體的負(fù)載，得到具有離子液體功能的生物質(zhì)炭磺酸催化劑；與未進(jìn)行離子液體負(fù)載處理的生物質(zhì)炭磺酸比較發(fā)現(xiàn)，該催化劑的還原糖產(chǎn)率在相同條件下提升了15%左右，且循環(huán)使用4次后，仍有良好的催化活性。王帥等［51］為改善纖維素的溶解性，將具有強(qiáng)親水性的聚醚基團(tuán)引入離子液體中，合成出多種聚醚功能化雙核咪唑類離子液體，并將其應(yīng)用于纖維素的預(yù)處理和糖化過程；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，纖維素經(jīng)酸性聚醚功能化離子液體催化后，葡萄糖的得率可達(dá)55.8%。

5 結(jié)語及展望

目前，用于纖維素水解制備葡萄糖的技術(shù)主要存在以下缺陷：催化水解速度慢，消耗的時(shí)間長；催化劑成本高，催化效率不高；所得葡萄糖易進(jìn)一步降解，產(chǎn)率低；葡萄糖的分離、回收困難；易造成環(huán)境污染等，種種原因?qū)е吕w維素水解糖化的產(chǎn)率不高。現(xiàn)今許多科研工作者將上述方法進(jìn)行了優(yōu)化組合（如：超聲波輔助酶解、微波輔助酸解），并取得了一定的成果，但關(guān)于所得葡萄糖分離回收以及食用安全性鮮少報(bào)道。所以，纖維素糖化工藝的發(fā)展可就如何提升纖維素水解效率、葡萄糖的分離回收和食用安全性進(jìn)行深入研究。