農業環境科學學報， 2024年第11期.
作者：楊毅1， 彭華1,2,3*， 鄧凱1， 季雄輝1,2,3， 戴豔嬌1， 宋敏1
單位：1.湖南省農業科學院、湖南省農業環境與生態研究所;2.農業農村部長江平原中游農業環境重點實驗室;3.湖南省洞庭湖流域農業面源汙染防治工程技術研究中心.
總結
農業廢棄物的高值化利用有助於緩解資源約束，減少環境汙染。 秸稈纖維素是細胞壁中最重要的物質，與木質素和半纖維素穩定巢狀，難以分離。 因此，秸稈有效成分的分離提取是實現其高值化利用的基礎和關鍵。 本文闡述了秸稈中纖維的微觀結構、形成機理和理化性質，介紹了纖維素提取的各種技術，並概括了纖維素分離的原理和優缺點。 針對現有的技術壁壘和侷限性，本文展望秸稈纖維分離、提取和純化的研究領域和發展方向，以期為探索高效、綠色、環保的技術，實現秸稈纖維素的高值化利用奠定基礎。
結論與展望植物纖維素作為一種多功能材料，可廣泛應用於醫藥、環保、化工、電子技術等高科技領域，實現廢棄物再利用，創造經濟價值。 然而，基於近幾十年來探索的纖維素提取方法，在考慮成本、經濟性、環境等因素的情況下，尚未找到可廣泛應用於工業生產的最優提取方案。 因此，本文綜述了物理、化學、生物等不同型別提取技術的機理、優缺點，以期為高精度纖維素的工業化生產提供理論依據。 研究表明，每種處理技術都有其獨特的優勢，但也有明顯的缺點。 目前，多力共處理技術由於在各種材料和加工條件下的靈活性和適應性，比單一預處理具有更大的潛力。 綜合評價表明，理化預處理效率高、預處理時間短，具有較大的規模化應用潛力，但仍需降低預處理的成本和能耗，杜絕次級抑制劑的產生。 生化和物理生物預處理可以在溫和的條件下進行，但成本高昂，環境條件苛刻，處理時間長。 雖然大多數聯合處理可以有效提高秸稈纖維的產量和品質，但需要優化單一提取技術，研究協同機理，以進一步提高聯合效果。
考慮到目前提取技術受裝置條件、成本、環境等諸多因素的影響，結合各種方法的提取特點和產業水平現狀，提出以下建議：
1）物理法應進一步完善配套設施裝置，加大破碎強度，將破碎物料的規模保持在微公尺級，以顯著提高後續處理的提取效率。
2）化學法應從經濟、環保、節能減排等角度，在現有無酸無鹼高效綠色提取技術的基礎上，進一步加大研究力度，實現工業化生產替代酸鹼試劑。
3）生物方法應優化功能菌株的培養條件、誘變育種甚至基因工程，優化功能微生物的篩選，以達到高效高產的目的。
4）聯合提取方法應打破技術壁壘，從經濟、環保、高產等角度優化物理、化學、生物單提取技術，探索協調模式的影響機理，為進一步探索高效、高純的聯合提取模式奠定基礎， 成本低，綠色安全。
編輯：張丹丹.
校對 |審稿人：潘淑君、王農。
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