【摘要】：研究木質纖維材料預處理技術和半纖維素酶在水解木質纖維材料中的作用，可為高效利用木質纖維材料制取生物乙醇和其他高值化學品奠定重要的基礎。 本論文首先以纖維素和木聚糖為原料研究了氨水預處理對底物中糖類物質的溶解影響，然后以小麥秸稈和玉米秸稈為原料，研究氨水預處理對小麥與玉米秸稈的物理結構和化學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纖維材料的作用。 試驗表明，采用氨水浸泡法，分別對纖維素底物、木聚糖底物和木質纖維材料進行預處理時，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。 氨水預處理有非常好的木質素脫除作用，且玉米秸稈對氨水預處理的敏感性大于小麥秸稈。在預處理條件為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，分別有40.9%和80.0%的木質素被去除。X射線衍射、掃描電子顯微鏡和紅外光譜的結果表明，氨水預處理打斷木質素和半纖維素之間的酯鍵連接，增加底物的空隙度和結晶度。酶水解試驗結果表明，氨水預處理對酶水解木質纖維材料有極大的促進作用。 以氨水預處理后的木質纖維材料為底物，對木聚糖酶在氨水預處理木質纖維材料的水解過程中的作用進行了初步研究。結果表明，木聚糖酶的添加對纖維素酶水解木質纖維材料表現(xiàn)出一定程度的協(xié)同作用。當預處理條件為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。當預處理條件為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結果表明，延遲6h添加木聚糖酶對纖維素酶水解木質纖維材料的葡聚糖轉化率的提高有促進作用，同時添加木聚糖酶對纖維素酶水解木質纖維材料的木聚糖轉化率有提高作用。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S216.2

【參考文獻】

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本文編號：2710268