發(fā)布時間：2021-12-17 04:57

　　衣康酸被美國能源署認定為12種源自生物質(zhì)的高附加值化學品平臺化合物之一,廣泛應用在水處理、粘合劑、合成樹脂、醫(yī)藥等眾多領域。生物發(fā)酵法是衣康酸的主要生產(chǎn)方法,發(fā)酵的原料以糖類和淀粉類碳水化合物為主,生產(chǎn)成本較高。目前農(nóng)林剩余物的高效利用已成為熱點,林業(yè)剩余物資源具有來源廣、清潔、可持續(xù)等優(yōu)點,但長久以來均被丟棄、焚燒或填埋,不僅浪費資源,也造成了環(huán)境污染,到目前為止很少有以林業(yè)剩余物資源發(fā)酵生產(chǎn)衣康酸的研究報道�？紤]到我國糧食資源短缺的問題,以林業(yè)剩余物進行發(fā)酵產(chǎn)酸的研究具有迫切的現(xiàn)實意義。而利用林業(yè)剩余物制備衣康酸的關鍵問題是解決木質(zhì)纖維素結構頑固難降解、菌株對木質(zhì)纖維素水解液的耐受性較差等問題。為此,本研究以微生物發(fā)酵技術實現(xiàn)林業(yè)剩余物轉(zhuǎn)化制備衣康酸為目標,利用物化聯(lián)合預處理工藝,降低木質(zhì)纖維素的酶解抗性、提高水解效率,同時利用復合誘變技術對衣康酸生產(chǎn)菌進行了誘變選育,通過過程優(yōu)化技術對木質(zhì)纖維素水解液發(fā)酵制備衣康酸工藝進行調(diào)控,建立了完整的高密度發(fā)酵工藝,實現(xiàn)了林業(yè)剩余物高效利用制備衣康酸的目標,為林業(yè)剩余物的衣康酸工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的基礎數(shù)據(jù)和技術支撐。具體研究結果如下:（1）... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

2種平臺化合物結構圖

圖 1-2 木質(zhì)纖維素結構[21]Fig.1-2 Structure of lignocellulose理的目的是去除半纖維素和木質(zhì)素對纖維素的包裹，并降低纖維素的疏松膨脹并提高原料的孔隙度，增大酶對纖維素的可及性，提高聚糖。一種有效的預處理方法需要降低能量消耗、提高酶水解效率、產(chǎn)生、減少多糖的損失、降低設備投資、盡可能地不用或少用化學試劑，預處理的效果圖如圖 1-3 所示。預處理方法主要包括物理法、化學法物法。一般通過生物質(zhì)的種類和特點來選擇預處理方法，選擇的預處的可發(fā)酵糖回收率，較低的碳水化合物損失率，很少或無發(fā)酵抑制物簡單、經(jīng)濟、環(huán)境友好[25]。

圖 1-3 木質(zhì)纖維素預處理效果圖[24]Fig.1-3 Pretreatment effect of lignocellulose法 物理法預處理主要通過破壞原料的粒度和結晶度[27]，降低聚合從而提高纖維素酶的可及性。包括機械破碎、輻射、冷凍等方法。切或研磨手段降低原料的粒徑，增大酶解反應的接觸面積。通常粒率越快，但是能耗也越大，同時機械破碎可將纖維素結晶態(tài)轉(zhuǎn)化成無定形態(tài)比較不穩(wěn)定，容易重新結晶[28]。因此通常作為預處理的第一結合使用。微波法利用能量作用打開分子間氫鍵，有效降低結晶度超微結構[29]。冷凍法是今年新興的一種預處理方法，將原料與水混環(huán)境下反復冷凍和復溶，能夠顯著促進纖維素的酶水解效率，但30]。大部分物理預處理方法比較難打破木質(zhì)纖維素嚴密的抗降解結

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]中國林木剩余物數(shù)量估算[J]. 王紅彥,左旭,王道龍,畢于運.  中南林業(yè)科技大學學報. 2017(02)
[5]竹類資源在我國石漠化防治中的應用研究[J]. 吳協(xié)保,吳健,但新球,張鐵平,曹虹.  世界林業(yè)研究. 2015(03)
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[7]蒸汽爆破預處理對橡子殼酶水解效果的影響[J]. 楊靜,蔣劍春,張寧,衛(wèi)民,趙劍.  太陽能學報. 2014(12)
[8]稀堿法預處理橡子殼制備生物乙醇[J]. 楊靜,蔣劍春,張寧,苗春存,衛(wèi)民,趙劍.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2014(11)
[9]稀堿法預處理對橡子殼酶水解效果的影響[J]. 楊靜,蔣劍春,張寧,衛(wèi)民,趙劍.  可再生能源. 2014(06)
[10]稀酸法預處理對橡子殼纖維組成和結構的影響[J]. 楊靜,蔣劍春,張寧,衛(wèi)民,趙劍.  生物質(zhì)化學工程. 2014(02)

博士論文
[1]汽爆秸稈高固酶解發(fā)酵過程強化的研究[D]. 劉志華.中國科學院研究生院(過程工程研究所) 2016

碩士論文
[1]小麥麩皮水解糖發(fā)酵產(chǎn)衣康酸的工藝優(yōu)化及代謝調(diào)控研究[D]. 孫婷.合肥工業(yè)大學 2016
[2]原生質(zhì)體融合技術構建直接利用淀粉生產(chǎn)衣康酸菌株[D]. 朱萍.廣西大學 2003



本文編號：3539445