油菜秸秆细胞壁及其降解转化生物乙醇机制研究
发布时间:2020-12-17 13:43
近些年,作为化石能源的重要可取代品,木质纤维素由于其可再生、绿色和资源丰富已成为研究焦点。人们对油菜的利用仅限于榨油和提炼生物柴油,而大量的秸秆遗留亟需有效的综合利用。目前对于油菜秸秆的能源化利用瓶颈主要是预处理技术的提高与酶解的高效,而本课题重点关注油菜秸秆细胞壁成分和精细结构对其秸秆细胞壁可降解性的影响,通过对19份不同类型油菜的成分分析和降解性相关分析,找到了影响油菜细胞壁降解的主要结构因子,对于油菜秸秆细胞壁成分的改良和未来油菜秸秆的能源化利用有一定的参考意义。主要结果如下:1.19份油菜有不同的细胞壁成分组成,其中相比于甘蓝型油菜和白菜型油菜,芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥有相当高的木质素含量和比较低的果胶含量。2.油菜秸秆在H2SO4和CaO不同预处理条件下有着不同的酶解效率,其中CaO预处理的酶解效率高于H2SO4。3.通过对油菜秸秆细胞壁精细结构的分析,发现木质素G单体和纤维素结晶度CrI是油菜酶解产糖的负影响因子,而半纤维素单糖(Rha、Fuc、Ara、Gal)则是油菜酶解产糖的正向因子...
【文章来源】:华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
1.1 生物能源
1.2 能源作物与能源植物
1.3 油菜概述
1.4 植物细胞壁
1.4.1 纤维素
1.4.2 半纤维素
1.4.3 木质素
1.4.4 果胶
1.5 生物质预处理
1.5.1 物理预处理
1.5.2 物理化学预处理
1.5.3 化学预处理
1.5.4 生物预处理
1.5.5 预处理小结
1.6 生物质酶解
1.7 生物质乙醇发酵
1.8 本研究的目的与意义
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验主要仪器
2.3 实验方法
2.3.1 材料的收集
2.3.2 油菜细胞壁成分提取及测定
2.3.3 比色法测定六碳糖、五碳糖及糖醛酸
2.3.4 油菜细胞壁木质素含量的测定
2.3.5 纤维素结晶度测定
2.3.6 纤维素聚合度的测定
2.3.7 半纤维素单糖含量测定
2.3.8 木质素单体的测定
2.3.9 油菜生物质的降解转化
2.3.10 数据统计分析
3 结果与分析
3.1 油菜细胞壁组成
3.1.1 油菜细胞壁成分含量
3.1.2 不同种类油菜细胞壁成分比较
3.2 油菜秸秆的预处理及酶解
3.3 降解效率和细胞壁成分相关性分析
3.4 油菜秸秆细胞壁精细结构测定
3.5 油菜秸秆降解效率和精细结构相关性分析
3.6 影响油菜秸秆降解性主效因子之间协同机制的探究
3.6.1 四组材料的细胞壁结构特征
3.6.2 四组材料的预处理及酶解
3.7 油菜秸秆的糖醇转化
4 讨论
4.1 油菜秸秆的细胞壁
4.2 油菜秸秆的酶解效率
4.3 影响油菜秸秆酶解效率的主效因子
4.4 油菜秸秆的糖醇转化
4.5 展望
参考文献
附录
附录I 常用试剂配方
附录II 标准曲线
附录III 个人简历
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]燃料乙醇生产现状分析[J]. 王玉美. 酿酒科技. 2015(05)
[2]燃料乙醇生产及市场[J]. 米多. 化学工业. 2014(08)
[3]植物细胞壁沟槽结构与生物质利用研究展望[J]. 王艳婷,徐正丹,彭良才. 中国科学:生命科学. 2014(08)
[4]燃料乙醇发展现状及思考[J]. 李振宇,李顶杰,黄格省,魏和荣. 化工进展. 2013(07)
[5]我国油菜机械化生产现状、存在问题及对策[J]. 周广生,左青松,廖庆喜,吴江生,傅廷栋. 湖北农业科学. 2013(09)
[6]白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜对低氮低磷胁迫反应的差异[J]. 田飞,徐芳森,石桃雄,赵尊康,石磊,蔡红梅,马朝芝,孟金陵. 华中农业大学学报. 2012(06)
[7]芒属能源植物资源的开发与利用[J]. 易自力. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]论中国生物能源发展的根本出路[J]. 彭良才. 华中农业大学学报(社会科学版). 2011(02)
[9]我国油菜生产区域布局演变和成因分析[J]. 殷艳,廖星,余波,王汉中. 中国油料作物学报. 2010(01)
[10]油菜遗传改良与机械化[J]. 傅廷栋. 农业技术与装备. 2008(05)
硕士论文
[1]油菜秸秆厌氧发酵特性与产气潜力研究[D]. 孙全平.西北农林科技大学 2013
本文编号:2922141
【文章来源】:华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
1.1 生物能源
1.2 能源作物与能源植物
1.3 油菜概述
1.4 植物细胞壁
1.4.1 纤维素
1.4.2 半纤维素
1.4.3 木质素
1.4.4 果胶
1.5 生物质预处理
1.5.1 物理预处理
1.5.2 物理化学预处理
1.5.3 化学预处理
1.5.4 生物预处理
1.5.5 预处理小结
1.6 生物质酶解
1.7 生物质乙醇发酵
1.8 本研究的目的与意义
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验主要仪器
2.3 实验方法
2.3.1 材料的收集
2.3.2 油菜细胞壁成分提取及测定
2.3.3 比色法测定六碳糖、五碳糖及糖醛酸
2.3.4 油菜细胞壁木质素含量的测定
2.3.5 纤维素结晶度测定
2.3.6 纤维素聚合度的测定
2.3.7 半纤维素单糖含量测定
2.3.8 木质素单体的测定
2.3.9 油菜生物质的降解转化
2.3.10 数据统计分析
3 结果与分析
3.1 油菜细胞壁组成
3.1.1 油菜细胞壁成分含量
3.1.2 不同种类油菜细胞壁成分比较
3.2 油菜秸秆的预处理及酶解
3.3 降解效率和细胞壁成分相关性分析
3.4 油菜秸秆细胞壁精细结构测定
3.5 油菜秸秆降解效率和精细结构相关性分析
3.6 影响油菜秸秆降解性主效因子之间协同机制的探究
3.6.1 四组材料的细胞壁结构特征
3.6.2 四组材料的预处理及酶解
3.7 油菜秸秆的糖醇转化
4 讨论
4.1 油菜秸秆的细胞壁
4.2 油菜秸秆的酶解效率
4.3 影响油菜秸秆酶解效率的主效因子
4.4 油菜秸秆的糖醇转化
4.5 展望
参考文献
附录
附录I 常用试剂配方
附录II 标准曲线
附录III 个人简历
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]燃料乙醇生产现状分析[J]. 王玉美. 酿酒科技. 2015(05)
[2]燃料乙醇生产及市场[J]. 米多. 化学工业. 2014(08)
[3]植物细胞壁沟槽结构与生物质利用研究展望[J]. 王艳婷,徐正丹,彭良才. 中国科学:生命科学. 2014(08)
[4]燃料乙醇发展现状及思考[J]. 李振宇,李顶杰,黄格省,魏和荣. 化工进展. 2013(07)
[5]我国油菜机械化生产现状、存在问题及对策[J]. 周广生,左青松,廖庆喜,吴江生,傅廷栋. 湖北农业科学. 2013(09)
[6]白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜对低氮低磷胁迫反应的差异[J]. 田飞,徐芳森,石桃雄,赵尊康,石磊,蔡红梅,马朝芝,孟金陵. 华中农业大学学报. 2012(06)
[7]芒属能源植物资源的开发与利用[J]. 易自力. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]论中国生物能源发展的根本出路[J]. 彭良才. 华中农业大学学报(社会科学版). 2011(02)
[9]我国油菜生产区域布局演变和成因分析[J]. 殷艳,廖星,余波,王汉中. 中国油料作物学报. 2010(01)
[10]油菜遗传改良与机械化[J]. 傅廷栋. 农业技术与装备. 2008(05)
硕士论文
[1]油菜秸秆厌氧发酵特性与产气潜力研究[D]. 孙全平.西北农林科技大学 2013
本文编号:2922141
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/2922141.html