辐照预处理对玉米秸秆酶解产糖率的影响

发布时间：2021-02-24 14:41

　　可再生能源是一个应对能源短缺和环境恶化的有效途径之一。而生物质能源作为储量最为丰富的可再生能源之一，近年来受到了越来越多的关注。利用木质纤维素生成生物乙醇或其它生物制品的技术瓶颈之一就是如何更加有效的改变木质纤维素原料的结构以增加其反应性能。目前很多方法如物理、化学、生物方法等被广泛的应用于木质纤维素原料的预处理，用以提高其反应性能、酶解产糖得率以及纤维素可再生能源的利用率。射线处理具有能量高、生物效应显著以及高效、低碳等特点，国内外在此领域研究刚刚开始。因此，开展射线辐射预处理技术研究，研究射线对秸秆中纤维素及木质素结构和性能的影响，对提高木质纤维素酶解产糖率进而提高秸秆生物质能源的利用率，具有较高的实际意义和战略应用价值。本文研究了γ射线辐射预处理玉米秸秆的辐照效应及辐照后效应。实验结果表明，辐照预处理能明显破坏玉米秸秆的结构。随辐照剂量增加，玉米秸秆质量损失增大，粒度分布向细颗粒方向迁移。辐照与粉碎结合预处理有明显的协同效应，较适宜的预处理条件为200kGy、粒度为140目，还原糖得率为27.21%。辐照后效应对玉米秸秆酶解产糖有明显的影响，以200、300和500kGy辐照的玉... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物质能源兴起的背景
    1.2 燃料乙醇的发展现状
    1.3 木质纤维素
        1.3.1 木质纤维素
        1.3.2 纤维素的结构和组成
        1.3.3 半纤维素的结构和组成
        1.3.4 木质素的结构和组成
    1.4 木质纤维素原料的预处理
        1.4.1 木质纤维素预处理的意义
        1.4.2 木质纤维素预处理的方法
    1.5 木质纤维素辐照方法预处理
        1.5.1 电离辐照方法简介
        1.5.2 木质纤维素辐照预处理
    1.6 木质纤维素的酶法水解
        1.6.1 影响纤维素酶解的因素
    1.7 本文主要研究内容
第二章 射线辐照及机械粉碎对玉米秸秆酶解产糖率的影响
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验材料和仪器
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 玉米秸秆组分含量
        2.3.2 辐照剂量对玉米秸秆还原糖含量的影响
        2.3.3 纤维素酶用量对玉米秸秆还原糖得率的影响
        2.3.4 辐照与酶解复合处理对玉米秸秆还原糖含量的影响
        2.3.5 辐照剂量对玉米秸秆粒度分布的影响
        2.3.6 不同粉碎粒度对还原糖得率的影响
        2.3.7 秸秆粉末辐照酶解还原糖得率的变化
    2.4 小结
第三章 γ辐照后效应对玉米秸秆酶解产糖率的影响
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 辐照后效应对葡萄糖得率的影响
        3.3.2 玉米秸秆辐照后效应对其还原糖得率的影响
    3.4 小结
第四章 玉米秸秆γ辐照与 NaOH 协同预处理的研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料与仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 辐照剂量对玉米秸秆纤维素酶解产糖的影响
        4.3.2 NaOH 处理对不同辐照剂量秸秆纤维素酶水解产糖的影响
        4.3.3 NaOH 溶液浓度对纤维素酶水解产糖的影响
        4.3.4 NaOH 溶液浸泡时间对纤维素酶水解产糖的影响
        4.3.5 正交实验
        4.3.6 不同预处理方法对玉米秸秆微观结构的影响
        4.3.7 不同预处理手段对玉米秸秆结晶度的影响
    4.4 小结
第五章 酶解条件优化
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料与仪器
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 酶用量的影响
        5.3.2 PH 的影响
        5.3.3 温度的影响
        5.3.4 时间的影响
        5.3.5 金属离子的影响
        5.3.6 超声波的影响
    5.4 结论
第六章 主要结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦秸秆木质纤维素预处理技术研究[J]. 黄玉龙,庞中存,崔治家,陈小风.  酿酒科技. 2009(07)
[2]小麦秸秆的γ辐照与NaOH溶液的协同预处理[J]. 沈志强,杨春平,喻国策,王建龙.  原子能科学技术. 2009(04)
[3]γ射线辐照预处理对麦秸纤维素酶水解产糖的影响[J]. 杨春平,沈志强,喻国策,王建龙.  原子能科学技术. 2009(01)
[4]木质纤维素预处理技术研究进展[J]. 刘德礼,谢林生,马玉录.  酿酒科技. 2009(01)
[5]γ射线辐照技术在淀粉改性中的应用[J]. 王晓广,石婷婷,陈波志.  纺织导报. 2008(11)
[6]木质纤维素的预处理及其酶解[J]. 计红果,庞浩,张容丽,廖兵.  化学通报. 2008(05)
[7]促进玉米秸秆酶解效率的化学预处理方法比较[J]. 柯静,余洪波,徐春燕,张晓昱.  纤维素科学与技术. 2008(01)
[8]60Co-γ射线处理稻草秸秆对其纤维质酶解效果的影响[J]. 陈静萍,王克勤,彭伟正,熊兴耀.  激光生物学报. 2008(01)
[9]NaOH固态预处理对稻草中纤维素结构特性的影响[J]. 何艳峰,李秀金,方文杰,康佳丽.  可再生能源. 2007(05)
[10]纤维素乙醇产业化[J]. 曲音波.  化学进展. 2007(Z2)

博士论文
[1]利用玉米秸秆制取燃料乙醇的关键技术研究[D]. 陈明.浙江大学 2007
[2]微波技术用于植物纤维素原料生产酒精的研究[D]. 朱圣东.华中农业大学 2005

硕士论文
[1]产结晶纤维素酶的嗜热菌鉴定和酶纯化及性质研究[D]. 吴窈画.南京师范大学 2007



本文编号：3049525