磷酸预处理对小麦秸秆酶解糖化的影响

曾青兰

摘要：为提高小麦秸秆木质纤维素的能源化利用效率，在常压温和条件下用磷酸对小麦秸秆进行预处理，研究了预处理秸秆颗粒度、固液比、温度、时间对小麦秸秆酶解糖化率的影响，并用扫描式电镜分析了预处理前后小麦秸秆结构的变化。结果表明，在小麦秸秆颗粒度６０目、固液比１．０∶８．５、温度７０ ℃、处理时间１．０ ｈ的预处理条件下，小麦秸秆酶解糖化率50 min时从２５．４％（未预处理）提高到７０．３％（预处理）。ＳＥＭ分析表明，经磷酸预处理后小麦秸秆崩解为碎片，为后续的酶解糖化提供了良好的条件。

关键词：小麦秸秆；磷酸预处理；酶解糖化

中图分类号：Ｓ２１６．２；Ｘ７１２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）15－3311-04

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｈｅａｔ Ｓｔｒａｗ

ＺＥＮＧ Ｑｉｎｇ－ｌａｎ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉａｎｎｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｘｉａｎｎｉｎｇ ４３７１００， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ， ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｗas ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｕｎｄｅｒ ｎｏｒｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｍｉｌｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ， ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｗｅｒｅ ｓｃａｎｎｅｄ ｂｙ ａ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ （ＳＥＭ） ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ２５．４％ ｔｏ ７０．３％ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ｗａｓ ６０ ｍｅｓｈ， ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｗａｓ １．０∶８．５， ｔｈｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ７０ ℃ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｔｉｍｅ ｗａｓ １．０ ｈ． ＳＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｔｏ ｐｉｅｃｅｓ ａｆｔｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ． Ｉｔ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｇｏｏｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｈｅａｔ ｓｔｒａｗ； ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ

蔗糖、甜菜糖是肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病的重要诱因，而低聚果糖、高果糖浆不易被唾液和胃液分解，在小肠内难以被吸收，正常人摄取后血糖几乎没有上升，而且其对有益菌的增殖亦具有促进作用［１，２］。菊芋（Ｈｅｌｉａｎｔｈｕｓ ｔｕｂｅｒｏｓｕｓ）在中国南方、北方、西南、西北等地均有大量种植，属丰产野生资源，价格非常便宜［３］。由菊芋经现代新技术分离精制而得的菊粉主要成分为β－果聚糖，应用前景广阔，市场潜力大，经济效益好。在菊粉生产过程中，菊芋提取液含有各种色素、蛋白质和果胶等杂质。其中的色素分子在溶液中呈电离状态，可以用活性炭或阴离子交换树脂将其吸附除去。目前常用的脱色方法是在常温下用组合离子交换法使菊芋提取液分别通过强酸树脂、弱碱树脂、弱酸树脂、强碱树脂除去色素、无机盐等。但是脱色效果不够理想，并且树脂再生成本较高。为了改善菊粉的色泽，本试验利用具有一定吸附特性的活性炭在过滤阶段处理菊芋提取液，再和离子交换联合使用，以期减少离子交换罐的数量，降低成本，提高产品质量。

１材料及设备

１．１材料与仪器

菊芋糖浆由张掖云鹏科技发展有限公司提供。磷酸、盐酸，分析纯，开封市东大化工（集团）有限公司试剂厂；果糖，生化试剂，天津市福晨化学试剂厂；氢氧化钙，分析纯，天津市东丽区开大化学试剂厂；８６２型、ＨＣ３０３型活性炭，杭州木材有限公司；ＺＰ３０３型、Ｚ３０３型、ＰＺ３０３型活性炭，杭州恒兴活性炭有限公司；ＳＢＳ－２０１型、ＳＢＳ－２０２型活性炭，信丰泰荣活性炭有限公司。

７２３０型分光光度计，江苏省宜兴仪器仪表总厂；ＨＨＳ电热恒温水浴锅，江苏东台市电器厂；ＷＳ１０１型手持式折射仪，上海测维光电技术有限公司；Ｌ－Ｓ电子天平、ＳＧ型ｐＨ计，梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司。

１．２试验方法

１．２．１单因素试验糖液１００ ｍＬ（糖度 １０°Ｂ）→加热到设定的温度→加活性炭→反应１５ ｍｉｎ→加Ｃａ（ＯＨ）２调ｐＨ为７→反应到设定时间→取出糖液过滤→收集滤液定容至１００ ｍＬ→测定指标。

设置单因素试验分别考察活性炭种类、用量、吸附温度、吸附时间和ｐＨ对总糖回收率的影响。①活性炭种类。活性炭添加量１００ ｍｇ／ｍＬ、吸附温度４５ ℃、吸附时间３０ ｍｉｎ、ｐＨ ４．５，分别使用８６２型、ＨＣ３０３型、ＺＰ３０３型、Ｚ３０３型、ＰＺ３０３型、ＳＢＳ－２０１型、ＳＢＳ－２０２型活性炭对菊芋糖浆进行脱色。②活性炭用量。选择ＰＺ３０３型活性炭对菊芋糖浆进行脱色，吸附温度４５ ℃、吸附时间３０ ｍｉｎ、ｐＨ ４．５，活性炭用量分别为６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０ ｍｇ／ｍＬ。③吸附温度。ＰＺ３０３型活性炭添加量９０ ｍｇ／ｍＬ、吸附时间３０ ｍｉｎ、ｐＨ ４．５，吸附温度分别为４０、５０、６０、７０、８０、９０ ℃。④吸附时间。ＰＺ３０３型活性炭添加量９０ ｍｇ／ｍＬ、吸附温度６０ ℃、ｐＨ ４．５，吸附时间分别为１０、２０、３０、４０、５０、６０ ｍｉｎ。⑤ｐＨ。ＰＺ３０３型活性炭添加量９０ ｍｇ／ｍＬ、吸附温度６０ ℃、吸附时间４０ ｍｉｎ，ｐＨ分别为３、４、５、６、７、８。

１．２．２正交试验在单因素试验的基础上，设计正交试验考察活性炭的种类、添加量、吸附温度和吸附时间对总糖回收率和脱色率的影响，因素与水平见表１。

１．２．３指标测定

１）总糖回收率。高效液相色谱测定结果发现糖浆中单糖和蔗糖含量比较低，且菊糖在脱色过程中比较稳定，所以本试验用总糖含量表示β-果聚糖的含量。用糖量计测定糖液的糖度，计算总糖回收率。

总糖回收率＝过滤后滤液的糖度／过滤前滤液的糖度×１００％

２）脱色率。用７２３０型分光光度计测定糖浆在３００～７００ ｎｍ波长之间的吸光度，结果显示其在５４０ ｎｍ处有最大吸光度，因此用ＯＤ５４０ ｎｍ表示糖浆的颜色深度［４］。

脱色率＝（ＯＤ－ＯＤ）／ＯＤ×１００％

式中，ＯＤ和ＯＤ分别为菊芋糖浆脱色前和脱色后在５４０ ｎｍ处的吸光度。

２结果与分析

２．１单因素试验结果

２．１．１活性炭种类对总糖回收率和脱色率的影响活性炭种类对总糖回收率和脱色率的影响结果见图１。７种活性炭都属于糖用活性炭，但它们的脱色效果存在着差异，其中ＰＺ３０３的脱色率最高，其次是Ｚ３０３，总糖回收率最高的是ＳＢＳ－２０２，其次是ＰＺ３０３，因此后续试验采用ＰＺ３０３型活性炭对菊芋糖浆进行脱色。

２．１．２活性炭用量对总糖回收率和脱色率的影响活性炭用量对总糖回收率和脱色率的影响结果如图２所示。由图２可知，总糖回收率随活性炭添加量的增加总体呈下降趋势，但变化幅度不大；脱色率随着活性炭用量的增加先呈上升趋势，当活性炭用量超过１１０ ｍｇ／ｍＬ之后，其脱色率反而下降。每克活性炭粉末的吸附面积高达５００ ｍ２以上，可将有色物质及杂质吸附在活性炭的表面，从糖液中除去。活性炭用量越大，吸附面积也就越大，吸附能力越强［５］。但是多种吸附质共存时，活性炭的吸附能力在不同吸附质间有差异［６］，因此在糖溶液中活性炭的脱色率有限。考虑到活性炭用量越大，糖的损失越大，成本也越高，结合脱色率和总糖回收率综合考虑，选择活性炭用量在９０ ｍｇ／ｍＬ左右。

２．１．３吸附温度对总糖回收率和脱色率的影响吸附温度对总糖回收率和脱色率的影响结果见图３。由图３可知，随吸附温度的升高，总糖回收率和脱色率都呈下降趋势。考虑到温度过低对絮凝（沉淀蛋白质）不利［７］，选择吸附温度在６０ ℃左右。

２．１．４吸附时间对总糖回收率和脱色率的影响吸附时间对总糖回收率和脱色率的影响结果见图４。由图４可知，吸附时间对总糖回收率没有太大影响，但脱色率在４０ ｍｉｎ时出现峰值。

２．１．５吸附ｐＨ对总糖回收率和脱色率的影响ｐＨ对总糖回收率和脱色率的影响规律如图５所示。由图５可知，总糖回收率随ｐＨ的上升总体呈下降趋势，但变化幅度不大；脱色率在ｐＨ为６时出现峰值。同时为了便于树脂的进一步处理，将吸附体系的ｐＨ定为６，而不作为正交试验的一个水平进行考察。

２．２正交试验结果

正交试验结果见表２，由表２可知，以总糖回收率为指标，各因素的影响由大到小依次为吸附温度、活性炭添加量、活性炭种类、吸附时间，最佳试验组合为Ａ１Ｂ４Ｃ１Ｄ２（３），即ＳＢＳ－２０２型活性炭，吸附温度７０ ℃、活性炭添加量７０ ｍｇ／ｍＬ、吸附时间３０ ｍｉｎ或４０ ｍｉｎ。以脱色率为指标，影响因素从大到小为活性炭种类、吸附温度、活性炭添加量、吸附时间，最优组合为Ａ４Ｂ４Ｃ２Ｄ１，即ＨＣ３０３型活性炭、吸附温度７０℃、活性炭添加量８０ ｍｇ／ｍＬ、吸附时间２０ ｍｉｎ。

总糖回收率与脱色率的最佳试验组合的活性炭种类、添加量和吸附时间均不同。ＨＣ３０３型活性炭的脱色率最高，但是总糖回收率太低，而ＳＢＳ－２０２的活性炭总糖回收率最高，脱色率仅次于ＨＣ３０３，因此选择ＳＢＳ－２０２型活性炭用于脱色。总糖回收率随着活性炭添加量的增加逐渐减小，而脱色率在活性炭用量为８０ ｍｇ／ｍＬ时出现峰值，综合考虑，选择活性炭的添加量为８０ ｍｇ／ｍＬ。各因素中吸附时间对总糖回收率和脱色率的影响均最小，２０ ｍｉｎ时脱色率最高，因此确定最优的吸附时间为２０ ｍｉｎ。综上，优化的脱色条件为ＳＢＳ－２０２型活性炭、吸附温度７０ ℃、活性炭添加量８０ ｍｇ／ｍＬ、吸附时间２０ ｍｉｎ。

３结论

活性炭对菊芋糖浆脱色的效果与活性炭种类、添加量、吸附温度及吸附时间等因素有关。单因素分析发现，糖的损失小时，脱色率低；脱色率高时，糖的损失又大。本研究通过正交试验优化了活性炭对菊芋糖浆的脱色工艺参数，即ＳＢＳ－２０２型活性炭、吸附温度７０ ℃、活性炭添加量８０ ｍｇ／ｍＬ、吸附时间２０ ｍｉｎ。

参考文献：

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随着化石燃料资源的日趋枯竭和环境污染的日益严重，开发可持续发展的生物能源替代化石产品已成为各国科技工作者关注的焦点。其中秸秆纤维素乙醇作为一种清洁的可再生燃料，其研究与开发最引人注目，这种生物质能源的开发可有效缓解当今世界面临的粮食短缺、饲料资源紧张、能源危机和环境污染等问题［１，２］。

我国是农业大国，每年产生的小麦秸秆约１．１ 亿ｔ，占秸秆总量的１８％左右［３］。但由于纤维素物质在自然界以木质纤维素的结构形式存在，对纤维素酶水解有很大的阻力，从而降低了其糖化效率，因此，必须采用适当的预处理技术降低其酶水解阻力。国内外不少学者研究了无机酸预处理木质纤维素技术，其中研究较多的是稀硫酸，但稀硫酸预处理通常需要较高的反应温度，耗能高，并对设备有较大的腐蚀性，同时处理废液还会带来严重的环境问题［４－７］；有学者尝试用２．５％的磷酸在１７５ ℃微波发生器内处理原料草，使原料草的酶解糖化率明显提高，但需特殊设备和高温，仍然没有解决能耗高的问题［８］。因而希望有一种温和的对环境友好的预处理方法，为此采用纯度为８５％（质量分数）的磷酸在常压下预处理小麦秸秆，研究了不同秸秆颗粒度、固液比、温度、时间等预处理条件对小麦秸秆酶解糖化的影响，并利用扫描式电镜分析了预处理前后小麦秸秆结构的变化。预处理后的磷酸废液可用作制造磷肥的原料，不会对环境造成不利影响。

１材料与方法

１．１材料

小麦秸秆收集自河南省许昌市郊区，其主要成分为粗纤维素４０．３％、半纤维素２８．４％、木质素１９．７％。纤维素酶购自宁夏和氏璧生物技术有限公司，纤维素酶（固体）酶活为：滤纸酶（ＦＰＡ）酶活≥２．２万Ｕ／ｇ、内切酶（Ｃｘ，ＣＭＣ）酶活≥３０万Ｕ／ｇ、外切酶（Ｃ１，脱脂棉）酶活≥１．２万Ｕ／ｇ、二糖酶（ＣＢ）酶活≥１．０万Ｕ／ｇ。磷酸购自武汉市厚积生物科技有限公司，纯度为８５％（质量分数）。

１．２方法

１．２．１小麦秸秆的预处理将小麦秸秆剪成２～３ ｃｍ小段， 烘干后粉碎。称取１０ ｇ小麦秸秆粉装入小烧杯，每个处理３次重复。加适量磷酸与小麦秸秆粉充分混匀，于一定温度下进行预处理。分别考查小麦秸秆颗粒度２０、４０、６０、８０、１００、１２０目，固液比１.0∶７．０、１.0∶７．５、１.0∶８．０、１.0∶８．５、１.0∶９．０，温度４０、５０、６０、７０、８０、９０ ℃、时间０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０ ｈ共４个因素不同水平预处理条件对小麦秸秆酶解糖化的影响。经过预处理后的小麦秸秆加入２００ ｍＬ去离子水充分混匀后过滤，收集滤液和滤饼，滤液可用于制造磷肥，滤饼用去离子水反复洗至中性，烘干即得小麦秸秆预处理试样，称重后置干燥器中备用。

１．２．２小麦秸秆的酶解糖化准确称取小麦秸秆试样适量，用醋酸－醋酸钠（ｐＨ ４．８）缓冲溶液配制成２ ｍｇ／ｍＬ的溶液，取该溶液１．５ ｍＬ置于２５ ｍＬ具塞刻度试管中， 加入过量酶液于５０ ℃的恒温水浴中酶解反应一定时间后，用ＤＮＳ法测定出其中葡萄糖质量，再根据以下公式计算出纤维素的糖化率［９］。

糖化率＝■×100%

１．２．３预处理前后小麦秸秆结构的变化利用扫描式电子显微镜对预处理前后的小麦秸秆结构进行扫描观察，分析磷酸预处理对小麦秸秆结构的影响。

２结果与分析

２．１颗粒度对小麦秸秆酶解糖化的影响

取不同颗粒度的小麦秸秆粉１０ ｇ，以固液比１．０∶９．０（ｍ∶Ｖ，下同）分别加入９０ ｍＬ磷酸搅拌均匀后于７０ ℃预处理１．５ ｈ。结果（表１）表明，６０目的小麦秸秆粉预处理后酶解所获糖化率最高。小麦秸秆颗粒度愈小，与磷酸接触的总表面积愈大，磷酸对其作用越强，但颗粒度过小，纤维素会发生过度降解，反而降低了后续酶解糖化的纤维素总量。另外，过小的颗粒度会增加能耗，提高生产成本。因此，小麦秸秆颗粒度以６０目为宜。

２．２固液比对小麦秸秆酶解糖化的影响

取６０目的小麦秸秆粉，按设定的固液比分别加入磷酸，７０ ℃预处理１．５ ｈ。结果（表２）显示，固液比为１．０∶８．５时酶解糖化效果最好。磷酸用量是影响小麦秸秆预处理效果的重要因素，磷酸可断开木质素－碳水化合物之间复杂有序的氢键，破坏木质素保护层，使结晶纤维素成为无定型纤维素，并进一步打断部分β－１，４－糖苷键，降低纤维素的平均聚合度［１０］，增加秸秆的内部表面积，从而增加纤维素酶对纤维素的可及性。但磷酸用量过高也会导致纤维素的过度降解。因此适宜的固液比为１．０∶８．５。

２．３温度对小麦秸秆酶解糖化的影响

取６０目的小麦秸秆粉，以１．０∶８．５的固液比分别加入磷酸，在不同温度下预处理１．５ ｈ。结果（表３）表明，温度为７０ ℃时，所获得的小麦秸秆酶解糖化率最高。低温不能完全破坏秸秆纤维素的结构，高温则会促使小麦秸秆中的半纤维素分解和木质素的溶解，提高纤维素酶对纤维素的可及性，但也会带来高能消耗以及高聚糖的大量降解。因此适宜的预处理温度为７０ ℃。

２．４预处理时间对小麦秸秆酶解糖化的影响

在颗粒度６０目、固液比１．０∶８．５、温度７０ ℃的反应条件下，分析不同的预处理时间对小麦秸秆粉酶解糖化的影响。结果表明，预处理时间较短则不能充分破坏秸秆的晶状结构，使后续的酶解效率较低，而预处理时间太长在充分破坏秸秆晶状结构的同时，也会使纤维素过度分解，同时也导致了更高的能量消耗。在该试验条件下对小麦秸秆预处理１．０ ｈ所获得的酶解糖化率最高（表4）。

２．５小麦秸秆酶解糖化进程曲线

在小麦秸秆颗粒度６０目、固液比１．０∶８．５、温度７０ ℃、时间１．０ ｈ等适宜的条件下对小麦秸秆进行预处理，并将预处理后的小麦秸秆试样和未经预处理的小麦秸秆试样在相同条件下进行纤维素酶水解试验， 其反应进程如图１。由图１可知，酶解反应开始时，经过磷酸预处理的小麦秸秆糖化率逐步增加，到５０ ｍｉｎ时达最大值７０．３％，这是由于预处理后的小麦秸秆已变成无定形的松散结构，纤维素酶可充分对其作用，最终明显地提高小麦秸秆的酶解糖化效率。随着酶解反应的不断进行，底物减少同时产物反馈抑制增强，导致糖化率略有下降。而未经磷酸预处理的小麦秸秆酶解糖化率很低，在５０ ｍｉｎ时只有２５．４％，且几乎不随时间的改变而变化。

２．６预处理前、后小麦秸秆结构的变化

预处理前小麦秸秆表面结构如图２。由图３可知，经过预处理后原来秸秆内、外表面完整清晰的结构已不复存在，代之以崩解的不能区分内外表面结构的松散碎片，这说明小麦秸秆中的木质素被有效脱除，其结晶区已完全转变为无定形区，小麦秸秆的比表面积也增大了，为后续的酶解糖化提供了良好的条件。

３小结

试验确定的对小麦秸秆预处理的适宜条件是：颗粒度６０目、固液比１．０∶８．５、温度７０ ℃、时间１．０ ｈ。在此条件下对小麦秸秆进行预处理后，再酶解 ５０ ｍｉｎ，可使其酶解糖化率从未经预处理的２５．４％提高到７０．３％，经预处理过的小麦秸秆的酶解糖化率显著提高，且超过常规的稀酸法预处理后的酶解糖化率［３］。

电镜分析图中预处理后的小麦秸秆内外表面的结构完全崩解成膨松状的碎片，表明木质素保护层已被破坏，小麦秸秆内结晶区已完全转变为无定形区，孔隙度和内表面积都增大，从而大大提高了纤维素酶对纤维素的可及性，使酶解糖化率显著提高。

用磷酸预处理小麦秸秆不需高温高压，在很大程度上降低了能耗，节约成本。经预处理的小麦秸秆酶解时间短，酶解糖化率高。预处理回收的磷酸废液可作为制造磷肥的原料。因此，这是一种能耗低、效果好、利于环保的预处理方式，可为小麦秸秆乙醇化工业提供技术支持。

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