生物丁醇作為一種高效生物燃料,因其能值高、低腐蝕性等優(yōu)勢(shì)受到人們的廣泛關(guān)注。木質(zhì)纖維素作為來(lái)源豐富的廉價(jià)可再生原料在一定程度上可以提高丁醇生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。然而,利用木質(zhì)纖維素進(jìn)行丁醇發(fā)酵之前必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,該過(guò)程不可避免地產(chǎn)生一系列化合物,其中由木質(zhì)素衍生的酚類物質(zhì)是抑制丁醇發(fā)酵最明顯的一類化合物,且酚類物質(zhì)水溶性較差、定性定量分析困難,導(dǎo)致其對(duì)丁醇發(fā)酵的抑制機(jī)理尚不明確。針對(duì)以上問(wèn)題,本文選取Clostridium acetobutylicum ATCC 824作為研究對(duì)象,考察幾種典型酚類物質(zhì)（香草醛、香草酸、對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)羥基苯甲醛）對(duì)丁醇發(fā)酵的綜合影響,進(jìn)而揭示產(chǎn)溶劑梭菌對(duì)該類物質(zhì)的脅迫響應(yīng)機(jī)制。本文的主要研究結(jié)論如下:（1）研究了100 mL厭氧瓶中不同濃度的酚類物質(zhì)對(duì)丁醇發(fā)酵的影響。結(jié)果表明,低濃度香草醛（低于0.1 g/L）能夠促進(jìn)丁醇發(fā)酵,隨著濃度增加抑制作用逐漸增強(qiáng)。將香草醛分別與其他酚類物質(zhì)組合添加時(shí)發(fā)現(xiàn),香草醛與阿魏酸組合添加對(duì)丁醇發(fā)酵的影響與單獨(dú)添加無(wú)明顯差別,而香草醛與香草酸、對(duì)羥基苯甲酸及對(duì)羥基苯甲醛分別組合時(shí)發(fā)酵受到強(qiáng)烈抑制,表明在無(wú)pH控制策略的厭氧... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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ABE發(fā)酵代謝路徑[27]

淮陰工學(xué)院碩士學(xué)位論文8圖1.3木質(zhì)纖維素原料組成及結(jié)構(gòu)[34]Fig.1.3Compositionandstructureoflignocellulosicbiomass1.4.1物理法物理法主要包括機(jī)械粉碎法、微波處理、超聲波處理、高能電子輻射等。物理法主要是破壞原有的結(jié)構(gòu)，使三種主要成分的聚合度下降，同時(shí)降低纖維素的結(jié)晶度和聚合度，幾乎不改變木質(zhì)纖維素原料中的三種主要結(jié)構(gòu)。機(jī)械粉碎法多與化學(xué)法等方法配合使用。這種方法主要將木質(zhì)纖維素原料研磨粉碎，減小顆粒尺寸以增大原料與纖維素酶的接觸面積，提高后續(xù)酶解效率。機(jī)械粉碎法無(wú)法去除原料中的木質(zhì)素和半纖維素，因此機(jī)械粉碎后還要利用其它的方法對(duì)原料進(jìn)行處理[39]。此種方法能耗大、成本高，使用的局限性較大。微波處理法，是一種對(duì)原料快速加熱，且操作簡(jiǎn)單的方法，目前在化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域成功應(yīng)用[40]。微波處理后的木質(zhì)纖維素原料對(duì)酶的適應(yīng)性增強(qiáng)，后續(xù)作用的酶活性增強(qiáng)，有利用后續(xù)發(fā)酵。纖維素原料微波預(yù)處理時(shí)溫度必須達(dá)到160℃以上才能進(jìn)行，在100℃及以下的溫度環(huán)境下處理，幾乎沒(méi)有任何作用[41]。Ma等[40]利用微波對(duì)稻草進(jìn)行預(yù)處理，最終纖維素含量從33.4%提高到41.8%，總糖化率增加了30.3%。微波處理纖維原料具有一定的效果，但高溫環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致原料中一些有價(jià)值的組分的流失，因此這種方法還需進(jìn)一步改進(jìn)。1.4.2化學(xué)法化學(xué)法中的常見(jiàn)方法包括酸處理法、堿處理法、有機(jī)溶劑法和離子液體預(yù)處理等。酸處理法分為濃酸預(yù)處理和稀酸預(yù)處理。酸處理已經(jīng)是一種較為成熟的預(yù)處理方法，可以實(shí)現(xiàn)較高的木聚糖轉(zhuǎn)化為木糖的產(chǎn)率，常用的酸有硫酸和鹽酸等。濃酸處理的酸濃度

L厭氧罐發(fā)酵系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋅離子對(duì)丙酮丁醇梭菌發(fā)酵的調(diào)控作用及機(jī)制[D]. 吳又多.大連理工大學(xué) 2017



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