發(fā)布時(shí)間：2020-06-12 23:33

【摘要】：研究木質(zhì)纖維材料預(yù)處理技術(shù)和半纖維素酶在水解木質(zhì)纖維材料中的作用，可為高效利用木質(zhì)纖維材料制取生物乙醇和其他高值化學(xué)品奠定重要的基礎(chǔ)。 本論文首先以纖維素和木聚糖為原料研究了氨水預(yù)處理對底物中糖類物質(zhì)的溶解影響，然后以小麥秸稈和玉米秸稈為原料，研究氨水預(yù)處理對小麥與玉米秸稈的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及酶水解效率的影響，最后研究了木聚糖酶在酶水解木質(zhì)纖維材料的作用。 試驗(yàn)表明，采用氨水浸泡法，分別對纖維素底物、木聚糖底物和木質(zhì)纖維材料進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，纖維素底物中的糖類幾乎沒有損失，而木聚糖底物中的木聚糖有不同程度的溶解，其中燕麥木聚糖損失量最大。經(jīng)電噴霧質(zhì)譜分析可知，燕麥木聚糖，櫸木聚糖和小麥木聚糖溶解的低聚木糖均中含有4-O甲基葡萄糖醛酸取代基。木質(zhì)纖維材料中僅有約4%左右的葡聚糖溶解在氨水中，絕大多數(shù)葡聚糖和木聚糖被保留下來。 氨水預(yù)處理有非常好的木質(zhì)素脫除作用，且玉米秸稈對氨水預(yù)處理的敏感性大于小麥秸稈。在預(yù)處理?xiàng)l件為75℃，50h，21%氨水以料液比為1:10的比例處理小麥與玉米秸稈時(shí)，分別有40.9%和80.0%的木質(zhì)素被去除。X射線衍射、掃描電子顯微鏡和紅外光譜的結(jié)果表明，氨水預(yù)處理打斷木質(zhì)素和半纖維素之間的酯鍵連接，增加底物的空隙度和結(jié)晶度。酶水解試驗(yàn)結(jié)果表明，氨水預(yù)處理對酶水解木質(zhì)纖維材料有極大的促進(jìn)作用。 以氨水預(yù)處理后的木質(zhì)纖維材料為底物，對木聚糖酶在氨水預(yù)處理木質(zhì)纖維材料的水解過程中的作用進(jìn)行了初步研究。結(jié)果表明，木聚糖酶的添加對纖維素酶水解木質(zhì)纖維材料表現(xiàn)出一定程度的協(xié)同作用。當(dāng)預(yù)處理?xiàng)l件為20h，75℃，21%氨水，料液比為1:10，水解小麥與玉米秸稈所得的葡聚糖的協(xié)同因子為1.20和1.18。當(dāng)預(yù)處理?xiàng)l件為20h，室溫，21%氨水，料液比為1:10，，水解小麥與玉米秸稈后所得木聚糖的協(xié)同因子為1.99和1.80。延遲添加木聚糖的試驗(yàn)結(jié)果表明，延遲6h添加木聚糖酶對纖維素酶水解木質(zhì)纖維材料的葡聚糖轉(zhuǎn)化率的提高有促進(jìn)作用，同時(shí)添加木聚糖酶對纖維素酶水解木質(zhì)纖維材料的木聚糖轉(zhuǎn)化率有提高作用。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S216.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 于斌;齊魯;;木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇的研究現(xiàn)狀[J];化工進(jìn)展;2006年03期

2 李盛賢,賈樹彪,顧立文;利用纖維素原料生產(chǎn)燃料酒精的研究進(jìn)展[J];釀酒;2005年02期

3 鞏桂芬;張明玉;邢立新;劉丹鈺;黃玉東;;不同纖維素原料超臨界水解的研究[J];生物加工過程;2010年02期

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1 劉媛媛;木質(zhì)纖維素預(yù)處理及提高纖維素酶水解效率的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

2 張超;氨水循環(huán)爆破法對玉米秸稈預(yù)處理效果的研究[D];天津大學(xué);2010年

3 謝瑞琪;離子液體預(yù)處理纖維素及再生纖維素水解研究[D];北京服裝學(xué)院;2012年

4 唐琳茹;PEG促進(jìn)生物催化木質(zhì)纖維素機(jī)制的研究[D];天津大學(xué);2009年

5 黃婷;弱堿預(yù)處理對麥草化學(xué)成分及酶水解性能的影響[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

本文編號：2710268