玉米秸秆生物转化利用研究

发布时间：2020-07-02 20:40

【摘要】：本文对玉米秸秆生物转化利用进行研究,建立了玉米秸秆近红外光谱模型,检测玉米秸秆各成分含量。对玉米秸秆进行纤维素酶解,优化酶解条件,利用酶解得到的还原糖液发酵生产微生物油脂,对玉米秸秆水解液发酵产微生物油脂动力学进行研究。对玉米秸秆生物转化利用进行分析。 建立玉米秸秆中各组分含量的近红外光谱模型。采用近红外光谱仪对已经过粉碎处理的玉米秸秆样品进行扫描,得到玉米秸秆组分近红外谱线,采用偏最小二乘法,对模型进行处理,并利用优化后的模型测量玉米秸秆组分含量。实验结果表明：优化后的模型相关系数(R)≥0.9。模型对蛋白质、脂肪、淀粉和水分含量预测平均相对误差为1.41%、5.50%、2.65%和1.47%,可以应用到实际的检测中。 木质纤维素转化为可发酵糖是生物质炼制过程中的重要环节。对预处理玉米秸秆的结构、组成变化和酶水解率进行分析,研究了预处理玉米秸秆酶解条件。结果表明：经预处理的玉米秸秆内部结构发生变化,降低了纤维素的结晶度,增加纤维原料的多孔性。预处理的玉米秸秆纤维素含量55.94%,半纤维素含量14.11%,玉米秸秆转化率提高47.64%。采用响应面法对玉米秸秆酶水解条件进行优化,当pH5.0、温度为50℃时,最优酶解条件为固液比1：11、酶加量25FPU/g底物、酶解时间78h,此优化条件下玉米秸秆酶解率达到95.35%。 以玉米秸秆为原料,深黄被孢霉为菌株,发酵产微生物油脂,对其发酵动力学进行研究,得到了深黄被孢霉菌体生长、微生物油脂合成、还原糖消耗随时间变化模型,并对进行模型验证。进行发酵稳定实验,对玉米秸秆生物转化利用进行分析。结果表明,玉米秸秆为原料,深黄被孢霉为菌株,好氧间歇发酵,平均生物量为15.18g/L,油脂平均含量为48.33%,平均油脂产量7.34g/L。模型模拟计算结果与试验值能较好地吻合,该模型能较好地反映玉米秸秆水解液发酵产微生物油脂发酵的过程,玉米秸秆利用率为82%。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S216.2
【图文】：

对于预处理，其目的是破坏纤维素、半纤维素、木质素三者之间的紧密结构，增大酶与纤维素的可及度，从而提高酶解速率（见图1-3)，同时半纤维素能够被水解和有较高的回收率。预处理方法在生物质炼制过程中是非常重要的环节，预处理的好坏对于接下来的生物质炼制具有很大的影响，所以必须从多方面考虑预处理方法。Effect of PretreatmentUgnin ，talose ?—~

本文编号：2738659