稀酸/混合菌處理影響玉米秸稈兩步糖化的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 03:12
縱所周知,傳統(tǒng)能源消耗日益嚴(yán)重,直接造成環(huán)境污染、氣候逐漸惡劣,尋求新的能源資源已經(jīng)迫在眉睫。由于利用纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇表現(xiàn)出的廣闊發(fā)展空間和潛力,現(xiàn)在越來受到全球關(guān)注。本論文在此背景下,對(duì)玉米秸稈進(jìn)行兩步糖化試驗(yàn)研究。本文以玉米秸稈為原料研究了木質(zhì)纖維素的兩步糖化水解:第一步用稀硫酸水解半纖維素得到木糖,考察了玉米秸稈的稀酸水解工藝并且進(jìn)行酸水解工藝的優(yōu)化得出最佳產(chǎn)木糖條件;第二步按先后順序培養(yǎng)混合菌產(chǎn)生纖維素酶,然后再對(duì)酸水解后的殘?jiān)M(jìn)行酶解糖化試驗(yàn),以還原糖得率為指標(biāo),對(duì)纖維素酶水解的影響因素進(jìn)行考察,獲得并優(yōu)化纖維素酶水解工藝,得出最佳酶解工藝條件。設(shè)定第一步酸水解的影響因素:水解時(shí)間、水解溫度、硫酸濃度,以得到最大木糖產(chǎn)率為指標(biāo),通過單因素和響應(yīng)面法設(shè)計(jì)試驗(yàn),每組試驗(yàn)進(jìn)行三次得平均值,得出影響木糖得率的因素主次順序?yàn)椋核崽幚頃r(shí)間>水解溫度>硫酸濃度。綜合木糖得率得出最佳工藝條件為:酸處理時(shí)間26min,酸濃度為1%,水解溫度為125℃,所得最高木糖得為36.14%。通過最優(yōu)產(chǎn)酶條件下培養(yǎng)混合菌,測(cè)得酶活后,對(duì)第一步處理過的殘?jiān)M(jìn)行酶解糖化,以菌種比例、酶解溫度...
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 生物燃料乙醇的發(fā)展概況
1.3 木質(zhì)纖維素
1.3.1 木質(zhì)纖維素概述
1.3.2 木質(zhì)纖維素的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.4 木質(zhì)纖維素水解糖化技術(shù)
1.4.1 纖維素的水解糖化技術(shù)
1.4.2 針對(duì)半纖維素的水解糖化技術(shù)
1.4.3 針對(duì)木質(zhì)素的水解糖化技術(shù)
1.5 本研究目的和意義及主要內(nèi)容
1.5.1 目的與意義
1.5.2 技術(shù)路線
1.5.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 半纖維素水解試驗(yàn)的研究
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)原料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 主要設(shè)備
2.1.4 相關(guān)試劑的配制
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 原料的組分測(cè)定
2.2.2 稀酸水解后剩余殘?jiān)某煞譁y(cè)定
2.2.3 水解液中木糖及葡萄糖含量的測(cè)定
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.1 單因素試驗(yàn)
2.3.2 半纖維素水解糖化優(yōu)化試驗(yàn)
2.4 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.4.2 響應(yīng)面法優(yōu)化酸水解試驗(yàn)結(jié)果
2.5 小結(jié)
第三章 混合菌酶解玉米秸稈殘?jiān)脑囼?yàn)
3.1 試驗(yàn)材料
3.1.1 試驗(yàn)原料
3.1.2 試驗(yàn)菌株
3.1.3. 試驗(yàn)試劑
3.1.4 試驗(yàn)設(shè)備
3.1.5 培養(yǎng)基的制備
3.1.6 主要試劑的配制
3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 單因素試驗(yàn)
3.2.2 混合菌酶解玉米秸稈殘?jiān)膬?yōu)化試驗(yàn)
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 混菌種的培養(yǎng)發(fā)酵
3.3.2 單一菌種的培養(yǎng)發(fā)酵
3.3.3 纖維素酶活性的測(cè)定
3.3.4 殘?jiān)衅咸烟堑寐屎兔附獾寐实臏y(cè)定
3.3.5 纖維素水解率
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單一菌及混合菌的酶活性
3.4.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果
3.4.3 響應(yīng)面法優(yōu)化混合菌酶解試驗(yàn)結(jié)果
3.5 小結(jié)
第四章 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
4.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快中子輻射誘變對(duì)綠色木霉產(chǎn)纖維素酶的影響[J]. 陳光,徐楊,孫旸,劉潔心,王香琪. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[2]高溫纖維素降解菌的篩選和酶活性測(cè)定及鑒定[J]. 張楠,楊興明,徐陽春,沈其榮,黃啟為. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]纖維素乙醇生產(chǎn)中的預(yù)處理技術(shù)[J]. 田龍,馬曉建. 中國(guó)釀造. 2010(05)
[4]木質(zhì)纖維素的預(yù)處理及其酶解[J]. 計(jì)紅果,龐浩,張容麗,廖兵. 化學(xué)通報(bào). 2008(05)
[5]玉米秸稈的酶法降解機(jī)理研究[J]. 張強(qiáng),陳合. 玉米科學(xué). 2007(05)
[6]纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化[J]. 曲音波. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(Z2)
[7]超聲波活化處理對(duì)微晶纖維素結(jié)構(gòu)和氧化反應(yīng)性能的影響[J]. 王獻(xiàn)玲,方桂珍,胡春平. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)酸水解研究進(jìn)展[J]. 張毅民,楊靜,呂學(xué)斌,馬沛生. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(01)
[9]木質(zhì)纖維原料預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張?chǎng)?劉巖. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2005(02)
[10]木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 朱躍釗,盧定強(qiáng),萬紅貴,賈紅華. 生物加工過程. 2004(04)
博士論文
[1]生物預(yù)處理玉米秸稈厭氧干發(fā)酵特性及沼渣基質(zhì)利用的研究[D]. 趙玲.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]降解纖維素菌種篩選及纖維素降解研究[D]. 白洪志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]康氏木霉纖維素酶的發(fā)酵及其對(duì)稻草降解利用的初探[D]. 劉小杰.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]玉米秸稈制備生物乙醇及其綜合利用[D]. 高鵬飛.西北大學(xué) 2009
[2]產(chǎn)纖維素酶高溫放線菌產(chǎn)酶特性研究及其多相分類[D]. 吳翔.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3324956
【文章來源】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 生物燃料乙醇的發(fā)展概況
1.3 木質(zhì)纖維素
1.3.1 木質(zhì)纖維素概述
1.3.2 木質(zhì)纖維素的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.4 木質(zhì)纖維素水解糖化技術(shù)
1.4.1 纖維素的水解糖化技術(shù)
1.4.2 針對(duì)半纖維素的水解糖化技術(shù)
1.4.3 針對(duì)木質(zhì)素的水解糖化技術(shù)
1.5 本研究目的和意義及主要內(nèi)容
1.5.1 目的與意義
1.5.2 技術(shù)路線
1.5.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 半纖維素水解試驗(yàn)的研究
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)原料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 主要設(shè)備
2.1.4 相關(guān)試劑的配制
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 原料的組分測(cè)定
2.2.2 稀酸水解后剩余殘?jiān)某煞譁y(cè)定
2.2.3 水解液中木糖及葡萄糖含量的測(cè)定
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.1 單因素試驗(yàn)
2.3.2 半纖維素水解糖化優(yōu)化試驗(yàn)
2.4 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.4.2 響應(yīng)面法優(yōu)化酸水解試驗(yàn)結(jié)果
2.5 小結(jié)
第三章 混合菌酶解玉米秸稈殘?jiān)脑囼?yàn)
3.1 試驗(yàn)材料
3.1.1 試驗(yàn)原料
3.1.2 試驗(yàn)菌株
3.1.3. 試驗(yàn)試劑
3.1.4 試驗(yàn)設(shè)備
3.1.5 培養(yǎng)基的制備
3.1.6 主要試劑的配制
3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 單因素試驗(yàn)
3.2.2 混合菌酶解玉米秸稈殘?jiān)膬?yōu)化試驗(yàn)
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 混菌種的培養(yǎng)發(fā)酵
3.3.2 單一菌種的培養(yǎng)發(fā)酵
3.3.3 纖維素酶活性的測(cè)定
3.3.4 殘?jiān)衅咸烟堑寐屎兔附獾寐实臏y(cè)定
3.3.5 纖維素水解率
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單一菌及混合菌的酶活性
3.4.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果
3.4.3 響應(yīng)面法優(yōu)化混合菌酶解試驗(yàn)結(jié)果
3.5 小結(jié)
第四章 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
4.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快中子輻射誘變對(duì)綠色木霉產(chǎn)纖維素酶的影響[J]. 陳光,徐楊,孫旸,劉潔心,王香琪. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[2]高溫纖維素降解菌的篩選和酶活性測(cè)定及鑒定[J]. 張楠,楊興明,徐陽春,沈其榮,黃啟為. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]纖維素乙醇生產(chǎn)中的預(yù)處理技術(shù)[J]. 田龍,馬曉建. 中國(guó)釀造. 2010(05)
[4]木質(zhì)纖維素的預(yù)處理及其酶解[J]. 計(jì)紅果,龐浩,張容麗,廖兵. 化學(xué)通報(bào). 2008(05)
[5]玉米秸稈的酶法降解機(jī)理研究[J]. 張強(qiáng),陳合. 玉米科學(xué). 2007(05)
[6]纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化[J]. 曲音波. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(Z2)
[7]超聲波活化處理對(duì)微晶纖維素結(jié)構(gòu)和氧化反應(yīng)性能的影響[J]. 王獻(xiàn)玲,方桂珍,胡春平. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)酸水解研究進(jìn)展[J]. 張毅民,楊靜,呂學(xué)斌,馬沛生. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(01)
[9]木質(zhì)纖維原料預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張?chǎng)?劉巖. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2005(02)
[10]木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 朱躍釗,盧定強(qiáng),萬紅貴,賈紅華. 生物加工過程. 2004(04)
博士論文
[1]生物預(yù)處理玉米秸稈厭氧干發(fā)酵特性及沼渣基質(zhì)利用的研究[D]. 趙玲.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]降解纖維素菌種篩選及纖維素降解研究[D]. 白洪志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]康氏木霉纖維素酶的發(fā)酵及其對(duì)稻草降解利用的初探[D]. 劉小杰.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]玉米秸稈制備生物乙醇及其綜合利用[D]. 高鵬飛.西北大學(xué) 2009
[2]產(chǎn)纖維素酶高溫放線菌產(chǎn)酶特性研究及其多相分類[D]. 吳翔.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3324956
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