破碎、研磨预处理秸秆的主要原理是经过预处理大量破坏了木质纤维素的晶体结构，部分地破坏了纤维素与半纤维素和木质素的链间结合，使木质素与纤维素分离开来，从而使纤维素更容易受到消化酶的攻击而水解。该法的优点是通过预处理提高了原料的比表面积，破坏水稻秸秆木质纤维素结构，使结晶态纤维素转化成不定形态，使整个大分子结构松散，易于反应，且操作简单易行，能起到即时效果。该法不足之处是，不能去除半纤维素和木质素，成本高，能耗大，通过粉碎得到的不定形态很不稳定，容易再结晶，使用受到限制。

高温预处理是在300℃以上的高温条件下处理原料，使得纤维素迅速分解为气体和固体[26]。木质纤维素通过高温分解后，再经0。5 mol/L H2SO4，97℃，2。5 h水解后可以使80%～85%的纤维素生成糖，其中葡萄糖的含量约占50%以上。该过程中如果加入氧，将会加快分解过程，而且使用氯化锌或碳酸钠作催化剂时，在较低温度下也能对纯纤维素进行分解[14]。

辐射技术处理秸秆资源是近年的一个研究热点。据报道，当辐射剂量超过2。0×107时，能有效地破坏秸秆的细胞壁，从而提高秸秆利用率[27]。

辐射处理技术之一—微波（300 MHz～300 GHz的电磁波）处理主要是使物料内部分子之间发生碰撞，产生热量，其处理原理为温度效应，研究显示微波可以改变纤维原料的超分子结构，使纤维素之间的氢键发生变化，纤维结晶区的尺寸变小，处理后的纤维素原料没有了胀润性，提高了纤维素的可及度与反应活性，而且处理时间短，操作简单，但是设备投资及运行费用高，难以工业化应用[28]。Ma等[29]研究发现，控制稻草的水解的主要影响因素是微波强度（MI）、辐照时间（IT）和底物浓度（SC）。在适宜条件下，纤维素、半纤维素和总水解效率的最大有效性分别增加了30。6%、43。3%和30。3%。通过秸秆的化学成分分析进一步证实，微波预处理可能扰乱硅化蜡表面、完全打破木质素-半纤维素结构，除去部分的硅和木质素。

辐射处理技术之二—超声波，它可以通过能量作用打开氢键，破坏纤维素的结晶区，有效地分解了木质素大分子，并且降低了纤维素的结晶度和整齐度，但对于纤维素的微小结构的影响不大，且可以同时降解半纤维素，缺点是使纤维比表面积下降，对后面的水解不利。

辐射处理技术之三—高能射线一般是电子射线或γ射线。用高能射线对对木质纤维素原料进行处理，可以使纤维素分子量比未经处理的纤维素分子量更加集中，同时降低纤维素的聚合度，纤维素的结构也变得更为松散，结晶度下降，提高了纤维素的活性和可及度，而且减少化学药品使用造成的废水等环境污染，但是处理成本过高且辐射过程中产生的游离基会严重影响后面的反应。Bak等[30]发现，稻草用电子束辐照射之后，然后用纤维素酶和β-葡萄糖苷酶水解产生葡萄糖。通过电子束辐照（EBI）预处理后发现酶的消化率显著提高。具体的说，预处理的稻草，在EBI 80kGy，0。12 mA和1 MeV，60 FPU纤维素和30 CBU β-葡萄糖苷酶下水解，132 h后的葡萄糖产量的最大值是理论值的52。1%，这个值明显高于未经预处理的22。6%，此外，SEM分析显示，EBI预处理明显损害了稻草的表面，此外还增加了稻草的结晶度，最后发现在EBI不同照度的处理下，结晶度和酶的活化性有明显的关系。

（2）秸秆资源化学处理法

化学预处理是利用化学方法来破坏半纤维素与木质素间的共价键，从而提高原料降解率的方法。秸秆资源化学处理法主要包括氨化处理法、碱化处理法和酸处理法3种。