發(fā)布時間：2020-06-09 06:13

【摘要】：纖維素是秸稈發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料的主要成分,然而包裹在纖維素外層的木質(zhì)素和較小的纖維素晶體結(jié)構(gòu)比表面積是秸稈難以利用的主要原因。本論文進一步優(yōu)化了米曲霉CGMCC5992液態(tài)發(fā)酵合成LiP(木質(zhì)素過氧化物酶)的培養(yǎng)基成分及發(fā)酵條件,研究了以米曲霉CGMCC5992發(fā)酵液作為LiP粗酶液,氧化降解玉米秸稈木質(zhì)素以及降解后秸稈纖維素酶糖化的動力學,分析了各種反應條件對動力學參數(shù)的作用,揭示了降解的機制。主要結(jié)論如下:(1)通過單因素試驗和正交設(shè)計、響應面分析,獲得的米曲霉CGMCC5992合成LiP培養(yǎng)基組成為(g/L):30玉米秸稈、2.5麥芽糖、2.5甘油、15酵母浸膏、45硫酸銨、0.4 FeSO_4、0.4 CuSO_4、1.0 MnSO_4、0.6 MgSO_4、0.1 VB_(12)、5.5甘氨酸;最適搖瓶培養(yǎng)條件為溫度35 ℃,轉(zhuǎn)速146 r/min,裝液量111 m L,接種量12%。在最優(yōu)條件下,米曲霉產(chǎn)LiP活力顯著升高。試驗測定LiP活性最大達到2267 U/L。(2)以生成愈創(chuàng)木酚的速率為指標,分析了預處理溫度及時間、反應的溫度、酸堿度和酶體積、過氧化氫濃度和體積等單因素對反應動力學參數(shù)表觀米氏常數(shù)(K_m)’和表觀最大反應比速率(μ_(max))’的影響,揭示了獲得LiP催化降解玉米秸稈木質(zhì)素最大(μ_(max))’和較小的(K_m)’的條件為:20 g玉米秸稈、113 ℃預處理11 min、粗酶液50 mL、水240 mL(水:物料12:1),水解溫度39 ℃。愈創(chuàng)木酚速率為0.2896 mg/mL/min,(μ_(max))’為1.68 mg/mL/min,(K_m)’為0.37 mg/mL。(3)以糖得率作為指標,闡明了米曲霉CGMCC5992發(fā)酵液和過氧化氫預處理后玉米秸稈糖化反應的動力學。The Impeded Michaelis Model能很好的擬合試驗數(shù)據(jù),模型給出了酶的起始活性和可接近度參數(shù)K_(obs,0)和酶活性逐漸損失率K_i。優(yōu)化纖維素酶水解纖維素的條件。當pH 4.7,溫度48.6 ℃,纖維素酶濃度1.5%,水料比為12.4:1時,可獲得最大糖得率Y_(trs)時K_(obs,0)、K_i分別為0.3532 h~(-1)、0.1323 h~(-1),此時,糖得率為58.28%。在試驗濃度范圍內(nèi)Y_(trs)和K_(obs,0)呈正相關(guān)關(guān)系、和K_i成負相關(guān)關(guān)系。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TK6;TQ920.6

【參考文獻】

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本文編號：2704274