随着能源危机的爆发,以纤维素资源为原料生产燃料酒精已经成为当今的研究热点。具体体现在如何利用纤维素酶将植物纤维素进行有效的水解。本文对纤维素酶的微生物发酵生产、发酵酶液的分离提取及植物秸秆酶水解前的预处理方法等进行了研究。研究了里氏木霉的纤维素酶发酵生产条件。首先利用统计学软件SAS对摇瓶培养基组成进行了优化,确定最佳发酵培养基组成:玉米浆28.0g/L,葡萄糖26.2g/L,微晶纤维素34.7g/L,柠檬酸1.17 g/L。纤维素酶活摇瓶发酵的理论预计值为20.1U/mL,在最佳发酵培养基组成下进行发酵,纤维素酶的滤纸酶活达到20U/mL。对5L发酵罐的发酵过程进行了研究,包括间歇发酵和补料发酵两种模式。间歇发酵的最终酶活是54.1U/mL,而补料发酵的最终酶活达到65.6 U/mL。最后对间歇发酵的发酵动力学进行了研究,计算出了模型参数,通过对发酵曲线的拟合,表明该模型能很好的反映间歇发酵过程中菌体的生长、底物的消耗及产物的合成。对里氏木霉的发酵酶液进行了处理,首先用硫酸铵沉淀法对发酵酶液中的纤维素酶进行了粗提,然后用DEAE-聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯(DEAE-PHEMA)对粗提出的酶进行了层析分离。经硫酸铵粗提后,比酶活为0.391U/mg,纯化倍数达1.74。经离子交换层析后,比酶活达到0.619U/mg,纯化倍数达到2.75。研究了植物秸秆的预处理方法对其酶水解率的影响,主要研究了稀酸预处理、氢氧化钠预处理及氨水预处理等方法。稀酸处理对木质素的脱除效果较差,对各秸秆处理后秸秆酶水解率约25%;而碱处理可以有效地脱除木质素,但是会造成较大的质量损失,氢氧化钠处理后秸秆酶水解率在70%以上;氨水处理也有较高的酶水解率,条件较温和。最佳的预处理方式为氢氧化钠预处理。