近年来随着工业化进程的飞速发展,传统能源即将满足不了世界经济发展的需求,全球范围对于开发新的可替代能源的兴趣越来越大。生物质是一种广泛存在的可再生资源,其中最直接、最重要的生物质能源应用体系就是从生物质发酵生产乙醇。我国有丰富的纤维素资源,但目前其利用率不到30%,而且转化利用的种类较少,绝大部分被废弃在田间或直接燃烧,既浪费了宝贵资源,又造成环境污染。秸秆资源是一个有待开发的巨大宝库,国内外科学家已竞相开展了农作物秸秆资源利用的研究。麦秆中的纤维素和半纤维素的含量在60%以上,其基本组成单元为葡萄糖、木糖等还原糖类,此还原糖经生物发酵可以转化为燃料乙醇,不但可以减少石油燃料的用量,还可以减少环境污染。本文在前人研究的基础上,对利用麦秆进行分步糖化发酵(SHF)与同步糖化发酵(SSF)两种乙醇发酵模式进行了全面、系统的研究与探讨,主要研究内容如下:(1)以麦秆为原料,对选用的几种预处理方法进行筛选,结果表明碱和高温蒸汽的联合处理对木质素的破坏最大,纤维素含量可达75.42%,酶解还原糖得率也最高。(2)对影响SHF的糖化条件和发酵条件分别进行优化,得到最佳的酶解条件为:酶解温度50℃,pH4.8的醋酸钠缓冲液为溶剂,底物浓度为2%,1mL稀释倍数为40倍的纤维素酶液,150r/min摇床酶解96h时。最佳的发酵条件为:发酵温度30℃,发酵时间72h,起始pH值4.8,1%的硫酸铵。在上述最佳条件下乙醇浓度可达4.83g/L(3)对影响SSF的培养条件进行优化,结果表明在底物浓度10%,培养时间72h,1%的硫酸铵,发酵温度40℃,10%的酵母接种量,1mL稀释倍数为100的酶液的培养条件下乙醇浓度可达17.86g/L。对两种发酵模式进行比较可以看出,SSF具有酶用量小,培养时间短,乙醇浓度高等优点。(4)对现有酵母进行紫外诱变处理,筛选得到的3株诱变菌U8、U44和U63不但在耐热性能上优于亲株而且在耐酒精性能上也大大优于亲株,但其乙醇产率只是稍微高于亲株,诱变株的耐热性能没有发挥出来。