芒草細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與纖維乙醇產(chǎn)率關(guān)系的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 00:17
纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分,是重要的能源儲(chǔ)備物質(zhì)。而植物秸稈含有大量纖維素,是一種豐富可再生的資源。但由于植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,利用植物秸稈生產(chǎn)纖維乙醇的成本高。本研究以芒、五節(jié)芒、荻和南荻四利芒草的秸稈為研究對(duì)象分析植物秸稈細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、秸稈降解效率和糖醇轉(zhuǎn)化率,試圖闡明植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與秸稈降解和糖醇轉(zhuǎn)化的關(guān)系,進(jìn)而為探索纖維乙醇的工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:1.芒、五節(jié)芒、荻和南荻四種芒草的半纖維素含量無顯著差異P>0.05;荻和南荻的纖維素含量約為34.00%略高于芒和五節(jié)芒的29.00%,而荻和南荻的纖維素含量無顯著差異P>0.05,芒和五節(jié)芒無顯著差異P>0.05;荻和南荻的木質(zhì)素含量較接近,分別為28.20%和29.02%,但高于芒和五節(jié)芒的木質(zhì)素含量,分別為24.78%和22.31%。2.纖維素和木質(zhì)素的含量越高,1.00%NaOH和1.00%H2SO4預(yù)處理后糖醇轉(zhuǎn)化率均越低。即纖維素和木質(zhì)素對(duì)纖維乙醇發(fā)酵有抑制作用,其中晶體纖維素和酸不溶木質(zhì)素起主要作用。3.木質(zhì)素衍生物酚類物質(zhì)對(duì)纖維乙醇產(chǎn)率的抑制作用大于纖維素和半纖維素衍生物呋喃類衍生物...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 生物質(zhì)能現(xiàn)狀
1.1.1 生物質(zhì)能發(fā)展的意義
1.1.2 生物質(zhì)能發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)
1.2 植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)
1.2.1 纖維素
1.2.2 半纖維素
1.2.3 木質(zhì)素
1.3 纖維乙醇發(fā)酵
1.3.1 植物秸稈預(yù)處理方法
1.3.1.1 物理預(yù)處理方法
1.3.1.2 化學(xué)預(yù)處理方法
1.3.1.3 生物預(yù)處理方法
1.3.2 發(fā)酵抑制物
1.3.3 纖維乙醇發(fā)酵研究進(jìn)展
1.4 能源植物芒草
1.5 本研究的目的及意義
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 芒草秸稈
2.1.2 發(fā)酵菌種
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.4 儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 芒草秸稈成分提取方法
2.2.2 提取液的五碳糖、六碳糖和糖醛酸的測(cè)定方法
2.2.2.1 六碳糖的測(cè)定方法
2.2.2.2 五碳糖的測(cè)定方法
2.2.2.3 糖醛酸的測(cè)定方法
2.2.3 GC-MS分析半纖維素和非晶體纖維素的方法
2.2.4 芒草秸稈木質(zhì)素測(cè)定方法
2.2.5 芒草木質(zhì)素單體分析方法
2.2.6 芒草秸稈發(fā)酵方法
2.2.7 測(cè)定發(fā)酵液乙醇的方法
3 結(jié)果與分析
3.1 芒草細(xì)胞壁組成分析
3.1.1 四種芒草細(xì)胞壁組成分析
3.1.2 四種芒草細(xì)胞壁組成比較
3.2 秸稈降解效率分析
3.2.1 NaOH(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析
2SO4(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析"> 3.2.2 H2SO4(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析
2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈酶解效率的影響"> 3.2.3 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈酶解效率的影響
3.3 芒草細(xì)胞壁組成對(duì)纖維乙醇產(chǎn)率的影響
3.3.1 NaOH(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析
2SO4(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析"> 3.3.2 H2SO4(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析
3.3.3 五節(jié)芒的細(xì)胞壁組成精細(xì)結(jié)構(gòu)與纖維乙醇產(chǎn)率的關(guān)系
2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈纖維乙醇產(chǎn)率的影響"> 3.4 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈纖維乙醇產(chǎn)率的影響
3.5 芒草秸稈對(duì)纖維乙醇發(fā)酵的促進(jìn)作用
4 討論
4.1 半纖維素與纖維乙醇產(chǎn)率
2SO4(1.00%)預(yù)處理影響纖維乙醇產(chǎn)率的原因"> 4.2 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理影響纖維乙醇產(chǎn)率的原因
4.3 細(xì)胞壁成份衍生物對(duì)纖維乙醇發(fā)酵抑制作用比較
4.4 總結(jié)
4.5 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Genetic Improvement of Willow for Bioenergy and Biofuels[J]. Angela Karp,Steve J.Hanley,Sviatlana O.Trybush,William Macalpine,Ian Shield. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(02)
[2]能源植物新秀——芒草[J]. 桑濤. 生命世界. 2011(01)
[3]秸稈原料預(yù)處理方法研究進(jìn)展[J]. 孫然,冷云偉,趙蘭,任恒星,王心強(qiáng). 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(06)
[4]芒和荻作為草本能源植物的潛力分析[J]. 范希峰,左海濤,侯新村,武菊英. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(14)
[5]新型能源植物——芒的研究進(jìn)展[J]. 胡婷春,熊興耀. 農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊). 2010(05)
[6]非糧生物質(zhì)新能源最適合中國(guó)國(guó)情[J]. 石元春. 山西能源與節(jié)能. 2010(02)
[7]四川的芒草資源及其開發(fā)利用前景[J]. 徐澤榮,楊林. 草業(yè)與畜牧. 2009(09)
[8]纖維素結(jié)構(gòu)與解結(jié)晶的研究進(jìn)展[J]. 張景強(qiáng),林鹿,孫勇,MITCHELL G,劉世界. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2008(06)
[9]木質(zhì)素單體生物合成途徑研究進(jìn)展[J]. 劉媛,黃真池,曾富華,陳信波. 湛江師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]芒草稀硫酸水解工藝條件的正交實(shí)驗(yàn)[J]. 袁振宏,孔曉英,顏涌捷,楊秀山. 太陽能學(xué)報(bào). 2006(06)
本文編號(hào):2942775
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 生物質(zhì)能現(xiàn)狀
1.1.1 生物質(zhì)能發(fā)展的意義
1.1.2 生物質(zhì)能發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)
1.2 植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)
1.2.1 纖維素
1.2.2 半纖維素
1.2.3 木質(zhì)素
1.3 纖維乙醇發(fā)酵
1.3.1 植物秸稈預(yù)處理方法
1.3.1.1 物理預(yù)處理方法
1.3.1.2 化學(xué)預(yù)處理方法
1.3.1.3 生物預(yù)處理方法
1.3.2 發(fā)酵抑制物
1.3.3 纖維乙醇發(fā)酵研究進(jìn)展
1.4 能源植物芒草
1.5 本研究的目的及意義
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 芒草秸稈
2.1.2 發(fā)酵菌種
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.4 儀器設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 芒草秸稈成分提取方法
2.2.2 提取液的五碳糖、六碳糖和糖醛酸的測(cè)定方法
2.2.2.1 六碳糖的測(cè)定方法
2.2.2.2 五碳糖的測(cè)定方法
2.2.2.3 糖醛酸的測(cè)定方法
2.2.3 GC-MS分析半纖維素和非晶體纖維素的方法
2.2.4 芒草秸稈木質(zhì)素測(cè)定方法
2.2.5 芒草木質(zhì)素單體分析方法
2.2.6 芒草秸稈發(fā)酵方法
2.2.7 測(cè)定發(fā)酵液乙醇的方法
3 結(jié)果與分析
3.1 芒草細(xì)胞壁組成分析
3.1.1 四種芒草細(xì)胞壁組成分析
3.1.2 四種芒草細(xì)胞壁組成比較
3.2 秸稈降解效率分析
3.2.1 NaOH(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析
2SO4(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析"> 3.2.2 H2SO4(1.00%)預(yù)處理及酶解效率分析
2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈酶解效率的影響"> 3.2.3 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈酶解效率的影響
3.3 芒草細(xì)胞壁組成對(duì)纖維乙醇產(chǎn)率的影響
3.3.1 NaOH(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析
2SO4(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析"> 3.3.2 H2SO4(1.00%)糖醇轉(zhuǎn)化率與細(xì)胞壁組成的關(guān)系分析
3.3.3 五節(jié)芒的細(xì)胞壁組成精細(xì)結(jié)構(gòu)與纖維乙醇產(chǎn)率的關(guān)系
2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈纖維乙醇產(chǎn)率的影響"> 3.4 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理對(duì)芒草秸稈纖維乙醇產(chǎn)率的影響
3.5 芒草秸稈對(duì)纖維乙醇發(fā)酵的促進(jìn)作用
4 討論
4.1 半纖維素與纖維乙醇產(chǎn)率
2SO4(1.00%)預(yù)處理影響纖維乙醇產(chǎn)率的原因"> 4.2 NaOH(1.00%)和H2SO4(1.00%)預(yù)處理影響纖維乙醇產(chǎn)率的原因
4.3 細(xì)胞壁成份衍生物對(duì)纖維乙醇發(fā)酵抑制作用比較
4.4 總結(jié)
4.5 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Genetic Improvement of Willow for Bioenergy and Biofuels[J]. Angela Karp,Steve J.Hanley,Sviatlana O.Trybush,William Macalpine,Ian Shield. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(02)
[2]能源植物新秀——芒草[J]. 桑濤. 生命世界. 2011(01)
[3]秸稈原料預(yù)處理方法研究進(jìn)展[J]. 孫然,冷云偉,趙蘭,任恒星,王心強(qiáng). 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(06)
[4]芒和荻作為草本能源植物的潛力分析[J]. 范希峰,左海濤,侯新村,武菊英. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(14)
[5]新型能源植物——芒的研究進(jìn)展[J]. 胡婷春,熊興耀. 農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊). 2010(05)
[6]非糧生物質(zhì)新能源最適合中國(guó)國(guó)情[J]. 石元春. 山西能源與節(jié)能. 2010(02)
[7]四川的芒草資源及其開發(fā)利用前景[J]. 徐澤榮,楊林. 草業(yè)與畜牧. 2009(09)
[8]纖維素結(jié)構(gòu)與解結(jié)晶的研究進(jìn)展[J]. 張景強(qiáng),林鹿,孫勇,MITCHELL G,劉世界. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2008(06)
[9]木質(zhì)素單體生物合成途徑研究進(jìn)展[J]. 劉媛,黃真池,曾富華,陳信波. 湛江師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]芒草稀硫酸水解工藝條件的正交實(shí)驗(yàn)[J]. 袁振宏,孔曉英,顏涌捷,楊秀山. 太陽能學(xué)報(bào). 2006(06)
本文編號(hào):2942775
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