利用儲量豐富的木質(zhì)纖維素原材料生產(chǎn)生物乙醇,不僅能有效緩解化石燃料燃燒而帶來的環(huán)境污染問題,同時還可以減輕能源緊缺、資源浪費(fèi)等問題。然而,木質(zhì)纖維素產(chǎn)乙醇的預(yù)處理過程中會產(chǎn)生大量的發(fā)酵副產(chǎn)物,對后續(xù)微生物的發(fā)酵產(chǎn)生極大的抑制作用。為有效減輕這些邊緣消極作用,本研究通過引入定量結(jié)構(gòu)-毒性效應(yīng)關(guān)系模型（QSTR）,評測木質(zhì)纖維素預(yù)處理水解液中常見衍生發(fā)酵抑制物的抑制作用。并探討發(fā)酵抑制物的抑制機(jī)理,為有效提升乙醇產(chǎn)率提供科學(xué)依據(jù)與關(guān)鍵指導(dǎo)。分別以釀酒酵母生長情況和乙醇產(chǎn)量為指標(biāo)衡量抑制作用,建立不同濃度點(diǎn)下單種發(fā)酵抑制物抑制作用與其分子描述符（分子結(jié)構(gòu)描述參數(shù)）間的多元線性QSTR模型。所有模型均通過嚴(yán)格的留一法交叉驗證、Y-隨機(jī)性驗證及擬合能力驗證,模型穩(wěn)定可靠,可用于后續(xù)發(fā)酵抑制物抑制作用的評測。結(jié)果表明,抑制物的抑制作用與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。酚類抑制物的抑制作用最強(qiáng),呋喃類次之,弱酸類最弱。并且,酚類抑制物中酚醛的抑制作用大于酚酮,且酚酮大于酚醇。當(dāng)發(fā)酵抑制物分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和鍵、醛基和羰基等基團(tuán)時,其抑制作用較強(qiáng)。并且,鄰位上具有吸電子取代基的抑制物的抑制作用大于對位、間位供電子... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

木質(zhì)纖維素生產(chǎn)生物乙醇的基本工藝流程

圖 1-2 纖維質(zhì)原料預(yù)處理產(chǎn)物Figure 1-2 Pretreatment products by using lignocellulosic materials1.2.4 預(yù)處理水解液中發(fā)酵抑制物的脫除方法及抑制機(jī)制研究進(jìn)展1.2.4.1 預(yù)處理水解液中發(fā)酵抑制物的脫除方法研究進(jìn)展為了提高生物乙醇的產(chǎn)率，預(yù)處理后需要對水解液中的發(fā)酵抑制物進(jìn)行脫毒處理。目前，發(fā)酵抑制物的脫除方法主要有物理脫除法、化學(xué)脫除法、生物脫除法等（郭凱原等, 2016）。物理脫除法主要是通過物理方法諸如吸附、萃取等移除預(yù)處理水解液中的部分發(fā)酵抑制物，從而達(dá)到降低水解液中發(fā)酵抑制物含量及其消極作用的目的。張揚(yáng)等人利用正己烷、氯仿等有機(jī)溶劑萃取水解液中的發(fā)酵抑制物。研究結(jié)果顯示，

圖 1-3 技術(shù)路線圖Figure 1-3 Technology roadmap考慮到釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在生物乙醇生產(chǎn)低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，本研究采用此菌種作為試驗用微生物。同前期研究成果，選取木質(zhì)纖維素預(yù)處理水解液中常見的發(fā)酵，開展本實(shí)驗相關(guān)研究。首先，獲取單種發(fā)酵抑制物對釀酒酵母生長與乙醇產(chǎn)量影響探究發(fā)酵抑制物濃度對發(fā)酵過程的影響。利用ChemBioOff子化學(xué)計算軟件，獲取各研究發(fā)酵抑制物的分子結(jié)構(gòu)描述參已獲得的抑制作用數(shù)據(jù)及分子描述符，建立不同濃度點(diǎn)下穩(wěn)。據(jù)此，探究抑制物分子結(jié)構(gòu)對其抑制作用的貢獻(xiàn)。同時，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]木質(zhì)纖維素堿預(yù)處理水解液中阿魏酸的解毒方法研究[D]. 黃慧琴.華東師范大學(xué) 2017
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本文編號：3541936