木质纤维素衍生物对生物乙醇的抑制性能研究
发布时间：2021-12-18 07:41
利用储量丰富的木质纤维素原材料生产生物乙醇,不仅能有效缓解化石燃料燃烧而带来的环境污染问题,同时还可以减轻能源紧缺、资源浪费等问题。然而,木质纤维素产乙醇的预处理过程中会产生大量的发酵副产物,对后续微生物的发酵产生极大的抑制作用。为有效减轻这些边缘消极作用,本研究通过引入定量结构-毒性效应关系模型（QSTR）,评测木质纤维素预处理水解液中常见衍生发酵抑制物的抑制作用。并探讨发酵抑制物的抑制机理,为有效提升乙醇产率提供科学依据与关键指导。分别以酿酒酵母生长情况和乙醇产量为指标衡量抑制作用,建立不同浓度点下单种发酵抑制物抑制作用与其分子描述符（分子结构描述参数）间的多元线性QSTR模型。所有模型均通过严格的留一法交叉验证、Y-随机性验证及拟合能力验证,模型稳定可靠,可用于后续发酵抑制物抑制作用的评测。结果表明,抑制物的抑制作用与其分子结构密切相关。酚类抑制物的抑制作用最强,呋喃类次之,弱酸类最弱。并且,酚类抑制物中酚醛的抑制作用大于酚酮,且酚酮大于酚醇。当发酵抑制物分子结构中含有不饱和键、醛基和羰基等基团时,其抑制作用较强。并且,邻位上具有吸电子取代基的抑制物的抑制作用大于对位、间位供电子...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木质纤维素生产生物乙醇的基本工艺流程
图 1-2 纤维质原料预处理产物Figure 1-2 Pretreatment products by using lignocellulosic materials1.2.4 预处理水解液中发酵抑制物的脱除方法及抑制机制研究进展1.2.4.1 预处理水解液中发酵抑制物的脱除方法研究进展为了提高生物乙醇的产率，预处理后需要对水解液中的发酵抑制物进行脱毒处理。目前，发酵抑制物的脱除方法主要有物理脱除法、化学脱除法、生物脱除法等（郭凯原等, 2016）。物理脱除法主要是通过物理方法诸如吸附、萃取等移除预处理水解液中的部分发酵抑制物，从而达到降低水解液中发酵抑制物含量及其消极作用的目的。张扬等人利用正己烷、氯仿等有机溶剂萃取水解液中的发酵抑制物。研究结果显示，
图 1-3 技术路线图Figure 1-3 Technology roadmap考虑到酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在生物乙醇生产低廉等诸多优点，本研究采用此菌种作为试验用微生物。同前期研究成果，选取木质纤维素预处理水解液中常见的发酵，开展本实验相关研究。首先，获取单种发酵抑制物对酿酒酵母生长与乙醇产量影响探究发酵抑制物浓度对发酵过程的影响。利用ChemBioOff子化学计算软件，获取各研究发酵抑制物的分子结构描述参已获得的抑制作用数据及分子描述符，建立不同浓度点下稳。据此，探究抑制物分子结构对其抑制作用的贡献。同时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维素水解液中抑制物对酿酒酵母发酵的影响及应对措施概述[J]. 张译之. 科技创新与应用. 2017(13)
[2]木质纤维素水解过程中发酵抑制物的产生与脱毒[J]. 郭凯原,石海强,熊学东,朱宁. 黑龙江造纸. 2016(04)
[3]木质纤维素水解液中酚类抑制物去除的研究进展[J]. 谢瑶嬛,曹淑贞,王风芹,谢慧,宋安东. 纤维素科学与技术. 2016(02)
[4]纤维素乙醇的生产工艺及搅拌设备的进展[J]. 黄志坚,邹晨,林晓密,吴亮,谢明辉. 当代化工. 2016(02)
[5]碱处理对稻秸水解液中抑制物成分的影响[J]. 丁驰,张树栋,张秋卓,江涛,杨淑泓. 环境科学与技术. 2015(10)
[6]稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究[J]. 蒋发现,黄萍,徐勇,朱均均,余世袁. 林产化学与工业. 2015(04)
[7]不同浓度NaOH预处理对稻秸水解液中抑制物组分的影响[J]. 丁驰,黄慧琴,张树栋,张秋卓. 食品与发酵工业. 2015(09)
[8]我国燃料乙醇的生产潜力与发展对策研究[J]. 付畅,吴方卫. 自然资源学报. 2014(08)
[9]生物质制乙醇预处理方法的研究进展[J]. 张爱萍,谢君. 华南农业大学学报. 2014(04)
[10]重金属与有机磷农药二元混合物对卤虫联合毒性的评价及预测[J]. 吴宗凡,刘兴国,王高学. 生态毒理学报. 2013(04)
硕士论文
[1]木质纤维素碱预处理水解液中阿魏酸的解毒方法研究[D]. 黄慧琴.华东师范大学 2017
[2]利用定量构效关系方法评价稻秸碱预处理水解液中抑制物的抑制性能[D]. 丁驰.华东师范大学 2016
本文编号：3541936
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木质纤维素生产生物乙醇的基本工艺流程
图 1-2 纤维质原料预处理产物Figure 1-2 Pretreatment products by using lignocellulosic materials1.2.4 预处理水解液中发酵抑制物的脱除方法及抑制机制研究进展1.2.4.1 预处理水解液中发酵抑制物的脱除方法研究进展为了提高生物乙醇的产率，预处理后需要对水解液中的发酵抑制物进行脱毒处理。目前，发酵抑制物的脱除方法主要有物理脱除法、化学脱除法、生物脱除法等（郭凯原等, 2016）。物理脱除法主要是通过物理方法诸如吸附、萃取等移除预处理水解液中的部分发酵抑制物，从而达到降低水解液中发酵抑制物含量及其消极作用的目的。张扬等人利用正己烷、氯仿等有机溶剂萃取水解液中的发酵抑制物。研究结果显示，
图 1-3 技术路线图Figure 1-3 Technology roadmap考虑到酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在生物乙醇生产低廉等诸多优点，本研究采用此菌种作为试验用微生物。同前期研究成果，选取木质纤维素预处理水解液中常见的发酵，开展本实验相关研究。首先，获取单种发酵抑制物对酿酒酵母生长与乙醇产量影响探究发酵抑制物浓度对发酵过程的影响。利用ChemBioOff子化学计算软件，获取各研究发酵抑制物的分子结构描述参已获得的抑制作用数据及分子描述符，建立不同浓度点下稳。据此，探究抑制物分子结构对其抑制作用的贡献。同时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维素水解液中抑制物对酿酒酵母发酵的影响及应对措施概述[J]. 张译之. 科技创新与应用. 2017(13)
[2]木质纤维素水解过程中发酵抑制物的产生与脱毒[J]. 郭凯原,石海强,熊学东,朱宁. 黑龙江造纸. 2016(04)
[3]木质纤维素水解液中酚类抑制物去除的研究进展[J]. 谢瑶嬛,曹淑贞,王风芹,谢慧,宋安东. 纤维素科学与技术. 2016(02)
[4]纤维素乙醇的生产工艺及搅拌设备的进展[J]. 黄志坚,邹晨,林晓密,吴亮,谢明辉. 当代化工. 2016(02)
[5]碱处理对稻秸水解液中抑制物成分的影响[J]. 丁驰,张树栋,张秋卓,江涛,杨淑泓. 环境科学与技术. 2015(10)
[6]稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究[J]. 蒋发现,黄萍,徐勇,朱均均,余世袁. 林产化学与工业. 2015(04)
[7]不同浓度NaOH预处理对稻秸水解液中抑制物组分的影响[J]. 丁驰,黄慧琴,张树栋,张秋卓. 食品与发酵工业. 2015(09)
[8]我国燃料乙醇的生产潜力与发展对策研究[J]. 付畅,吴方卫. 自然资源学报. 2014(08)
[9]生物质制乙醇预处理方法的研究进展[J]. 张爱萍,谢君. 华南农业大学学报. 2014(04)
[10]重金属与有机磷农药二元混合物对卤虫联合毒性的评价及预测[J]. 吴宗凡,刘兴国,王高学. 生态毒理学报. 2013(04)
硕士论文
[1]木质纤维素碱预处理水解液中阿魏酸的解毒方法研究[D]. 黄慧琴.华东师范大学 2017
[2]利用定量构效关系方法评价稻秸碱预处理水解液中抑制物的抑制性能[D]. 丁驰.华东师范大学 2016
本文编号：3541936
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3541936.html
