芒草细胞壁结构与纤维乙醇产率关系的研究

发布时间：2020-12-28 00:17

　　纤维素是植物细胞壁的主要成分,是重要的能源储备物质。而植物秸秆含有大量纤维素,是一种丰富可再生的资源。但由于植物细胞壁结构的复杂性,利用植物秸秆生产纤维乙醇的成本高。本研究以芒、五节芒、荻和南荻四利芒草的秸秆为研究对象分析植物秸秆细胞壁结构、秸秆降解效率和糖醇转化率,试图阐明植物细胞壁结构与秸秆降解和糖醇转化的关系,进而为探索纤维乙醇的工业生产提供理论依据。主要结果如下：1.芒、五节芒、荻和南荻四种芒草的半纤维素含量无显著差异P>0.05；荻和南荻的纤维素含量约为34.00%略高于芒和五节芒的29.00%,而荻和南荻的纤维素含量无显著差异P>0.05,芒和五节芒无显著差异P>0.05；荻和南荻的木质素含量较接近,分别为28.20%和29.02%,但高于芒和五节芒的木质素含量,分别为24.78%和22.31%。2.纤维素和木质素的含量越高,1.00%NaOH和1.00%H2SO4预处理后糖醇转化率均越低。即纤维素和木质素对纤维乙醇发酵有抑制作用,其中晶体纤维素和酸不溶木质素起主要作用。3.木质素衍生物酚类物质对纤维乙醇产率的抑制作用大于纤维素和半纤维素衍生物呋喃类衍生物... 

【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】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
1 文献综述
    1.1 生物质能现状
        1.1.1 生物质能发展的意义
        1.1.2 生物质能发展所面临的挑战
    1.2 植物细胞壁结构
        1.2.1 纤维素
        1.2.2 半纤维素
        1.2.3 木质素
    1.3 纤维乙醇发酵
        1.3.1 植物秸秆预处理方法
            1.3.1.1 物理预处理方法
            1.3.1.2 化学预处理方法
            1.3.1.3 生物预处理方法
        1.3.2 发酵抑制物
        1.3.3 纤维乙醇发酵研究进展
    1.4 能源植物芒草
    1.5 本研究的目的及意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 芒草秸秆
        2.1.2 发酵菌种
        2.1.3 实验试剂
        2.1.4 仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 芒草秸秆成分提取方法
        2.2.2 提取液的五碳糖、六碳糖和糖醛酸的测定方法
            2.2.2.1 六碳糖的测定方法
            2.2.2.2 五碳糖的测定方法
            2.2.2.3 糖醛酸的测定方法
        2.2.3 GC-MS分析半纤维素和非晶体纤维素的方法
        2.2.4 芒草秸秆木质素测定方法
        2.2.5 芒草木质素单体分析方法
        2.2.6 芒草秸秆发酵方法
        2.2.7 测定发酵液乙醇的方法
3 结果与分析
    3.1 芒草细胞壁组成分析
        3.1.1 四种芒草细胞壁组成分析
        3.1.2 四种芒草细胞壁组成比较
    3.2 秸秆降解效率分析
        3.2.1 NaOH（1.00%）预处理及酶解效率分析
2SO₄（1.00%）预处理及酶解效率分析">        3.2.2 H₂SO₄（1.00%）预处理及酶解效率分析
2SO₄（1.00%）预处理对芒草秸秆酶解效率的影响">        3.2.3 NaOH（1.00%）和H₂SO₄（1.00%）预处理对芒草秸秆酶解效率的影响
    3.3 芒草细胞壁组成对纤维乙醇产率的影响
        3.3.1 NaOH（1.00%）糖醇转化率与细胞壁组成的关系分析
2SO₄（1.00%）糖醇转化率与细胞壁组成的关系分析">        3.3.2 H₂SO₄（1.00%）糖醇转化率与细胞壁组成的关系分析
        3.3.3 五节芒的细胞壁组成精细结构与纤维乙醇产率的关系
2SO₄（1.00%）预处理对芒草秸秆纤维乙醇产率的影响">    3.4 NaOH（1.00%）和H₂SO₄（1.00%）预处理对芒草秸秆纤维乙醇产率的影响
    3.5 芒草秸秆对纤维乙醇发酵的促进作用
4 讨论
    4.1 半纤维素与纤维乙醇产率
2SO₄（1.00%）预处理影响纤维乙醇产率的原因">    4.2 NaOH（1.00%）和H₂SO₄（1.00%）预处理影响纤维乙醇产率的原因
    4.3 细胞壁成份衍生物对纤维乙醇发酵抑制作用比较
    4.4 总结
    4.5 展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[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]. 桑涛.  生命世界. 2011(01)
[3]秸秆原料预处理方法研究进展[J]. 孙然,冷云伟,赵兰,任恒星,王心强.  江苏农业科学. 2010(06)
[4]芒和荻作为草本能源植物的潜力分析[J]. 范希峰,左海涛,侯新村,武菊英.  中国农学通报. 2010(14)
[5]新型能源植物——芒的研究进展[J]. 胡婷春,熊兴耀.  农产品加工(学刊). 2010(05)
[6]非粮生物质新能源最适合中国国情[J]. 石元春.  山西能源与节能. 2010(02)
[7]四川的芒草资源及其开发利用前景[J]. 徐泽荣,杨林.  草业与畜牧. 2009(09)
[8]纤维素结构与解结晶的研究进展[J]. 张景强,林鹿,孙勇,MITCHELL G,刘世界.  林产化学与工业. 2008(06)
[9]木质素单体生物合成途径研究进展[J]. 刘媛,黄真池,曾富华,陈信波.  湛江师范学院学报. 2007(06)
[10]芒草稀硫酸水解工艺条件的正交实验[J]. 袁振宏,孔晓英,颜涌捷,杨秀山.  太阳能学报. 2006(06)



本文编号：2942775