油菜(Brassica napus)是重要的油料作物,其秸稈是豐富的生物質資源,可降解轉化為纖維乙醇和生物化學產(chǎn)品。秸稈纖維乙醇生化轉化涉及三個主要過程:物理化學預處理致細胞壁解聚、木質纖維素酶解產(chǎn)糖和酵母發(fā)酵產(chǎn)醇。然而,木質纖維素的抗降解屏障導致生物乙醇轉化工藝成本高而難于商業(yè)化生產(chǎn),同時殘留大量化學等廢棄物而可能產(chǎn)生第二次環(huán)境污染。因此,優(yōu)化生物質降解轉化技術、并解析油菜秸稈高效酶解產(chǎn)糖產(chǎn)醇的機制具有重要理論意義與應用價值�；谇捌谙嚓P研究結果,本研究選擇三份細胞壁組成具有代表性的甘藍型油菜秸稈,利用汽爆、汽爆-化學(酸、堿)兩步法預處理,測定生物質酶解產(chǎn)糖產(chǎn)醇效率,解析預處理后細胞壁組分的解聚、關鍵結構因子的改良、木質纖維素孔隙度和表面可及性的提高以及酶解過程中表面活性劑減少木質素對纖維素酶的吸附,旨在探明油菜秸稈生物質高效降解轉化為乙醇的機制。主要結果如下:1.利用綠色汽爆預處理,可提取62%左右的半纖維素和全部果膠,使纖維素聚合度降低18%-29%,生物質孔隙度增加34%-43%,纖維素表面可及性提高1.4-1.7倍。2.利用6%H₂SO₄

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1以木質纖維素為原料的生物能源和化學產(chǎn)品（Satarietal2019）

油菜秸稈預處理與高效糖化發(fā)酵機制研究11前言1.1生物質與生物能源生物質（Biomass）是指在光合作用下直接或間接產(chǎn)生的有機體，涵蓋植物、微生物、動物及其新陳代謝產(chǎn)物，具體包括農(nóng)作物秸稈、林業(yè)中的廢棄木料、畜牧業(yè)的禽畜糞便以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的下腳料和城市垃圾等。生物質來源廣泛....

圖1.2植物細胞壁結構（修改自Zhaoetal2019）

油菜秸稈預處理與高效糖化發(fā)酵機制研究5中S1層的纖維素微纖絲相互纏繞，S2層最厚且微纖絲排列方向幾乎平行于細胞伸長軸，而S3層的微纖絲則呈扁平螺旋狀排列（Zhongetal2019）。典型的高等植物的次生壁中含有占干重40%-80%的纖維素、10%-40%的半纖維素以及5%-25....

圖1.3β葡聚糖鏈結構（）

華中農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士研究生學位（畢業(yè)）論文61.2.2纖維素纖維素（Cellulose）是細胞壁內(nèi)含量最多的高分子聚合物，其基本結構是由若干個葡萄糖單元通過β-1,4-糖苷鍵連接形成的葡聚糖鏈，如圖1.3所示（Zhongetal2019）。葡聚糖鏈是以二磷酸尿苷葡糖（UDP....

圖1.4植物細胞壁半纖維素多糖（修改自SchellerandUlvskov2010）

油菜秸稈預處理與高效糖化發(fā)酵機制研究7維素主鏈上單糖組成和糖苷鍵位置的不同將其分為4種類型：木葡聚糖、木聚糖、甘露聚糖、混合糖苷鍵葡聚糖（SchellerandUlvskov2010）。木葡聚糖（Xyloglucan,XG）廣泛存在于陸地植物的細胞壁中，與纖維素微纖絲類似，XG的....

本文編號：3997119