凤眼莲和甘蔗渣三素构成对其酶解产糖影响的模拟与实证研究

凤眼莲和甘蔗渣三素构成对其酶解产糖影响的模拟与实证研究

作者:师大云端图书馆 时间:2016-09-13 分类:硕士论文 喜欢:3016
师大云端图书馆

【摘要】目前,能源的短缺和环境的污染已经是当今世界各国共同面临的核心问题,可再生能源将是未来世界能源格局中的战略性选择。在可再生能源中,以木质纤维素为原料生产生物乙醇的第二代生物乙醇技术越来越受到人们的关注。木质纤维素中,水生和陆生植物原料的化学构成和结构特性差异较大,可能对其酶解产糖效率有重要影响。本文选取凤眼莲和甘蔗渣为代表性水生和陆生植物,分析它们在化学成分和纤维素结构特性上的差异;提取凤眼莲和甘蔗渣的纤维素,基于提取纤维素配制人工生物质样品进行纤维素酶酶解产糖实验,建立了各自不同纤维素、半纤维素和木质素(三素)配比与酶解产糖关系的方程,并与实际生物质酶解产糖进行比较,分析两者模拟产糖差异的原因及与实际生物质产糖差异的原因。研究结果为选择利用不同生境来源的木质纤维素原料酶解产糖奠定理论了基础。其中对水生植物凤眼莲,还考虑了不同生育期下生物质三素构成和纤维素结晶度指数对其酶解产糖的影响。另外,本文还对凤眼莲和甘蔗渣中三素的分离方法进行了探讨,主要结果如下:(1)所用野生成熟凤眼莲秸秆的纤维素含量为19.44%,半纤维素含量为41.51%,木质素含量为11.66%,粗灰分含量为16.25%;甘蔗渣的纤维素含量为32.38%,半纤维素含量为28.65%,木质素含量为13.38%,粗灰分含量为13.58%。野生凤眼莲的产糖物质(纤维素和半纤维素之和)60.95%和甘蔗的61.03%差异不大。(2)用硝酸和无水乙醇(体积比1:4)作为提取液,在固液比为1:25,沸水浴加热60min的情况下,能较好地分离出凤眼莲和甘蔗渣中的纤维素。其中,甘蔗渣纤维素的纯度更高。采用在酸性洗涤液(范式法测三素中用于溶解半纤维素)处理木质纤维素所得液体样品中加乙醇沉淀的方法,不能很好地分离半纤维素。采用酸性洗涤木质素的方法也不能很好地分离木质素。(3)随着凤眼莲的生长,丙酮提取物和半纤维素的含量呈递减的趋势,纤维素和木质素的含量呈递增趋势。同样的酶解条件下,无其它前处理时,幼苗样的酶解产糖显著快于培养3周样和培养7周样。随着生育期的延长,样品的结晶程度增加,培养3周样和培养7周样的三素之间的结合相比幼苗样更为紧致,这可能是幼苗样的产糖显著快于后两者的重要原因。为高效利用凤眼莲植株产糖,需要综合考虑生物量、三素含量、产糖速率/糖转化率来决定最佳收获时期(生育期)。(4)基于凤眼莲和甘蔗渣纤维素的不同三素配比的人工生物质的酶解实验表明,不同酶解时间下,还原糖产量y与纤维素和半纤维素含量X1、X2的酶解模拟方程y=β1X1+β2X2,能很好地反映不同人工生物质中纤维素和半纤维素含量对产糖的贡献程度。其中,两种人工生物质均表现出半纤维素对酶解还原糖产量的贡献比纤维素的大,即β2>β1;另外,凤眼莲纤维素对还原糖产量的贡献相比甘蔗渣纤维素的更大,这可能是由于凤眼莲原料更低的结晶度所致。(5)两种未作预处理的植物生物质原料的酶解产糖均显著低于各自人工生物质的酶解产糖,而两种植物提取纤维素的实际酶解产糖和模型预测值较为接近,两种经过氧化+碱化预处理后生物质的酶解产糖和人工生物质的模型预测值也较为接近。实际生物质和人工生物质间的产糖差异反映了实际生物质中三素间结合的紧密程度,而是否有预处理以及预处理的强度对三素间的结合程度、木质素和灰分的去除程度都对这种差异产生了直接的影响,这些结果也说明了预处理的必要性和重要性。
【作者】王艳艳;
【导师】华玉妹;周文兵;朱端卫;
【作者基本信息】华中农业大学,环境工程,2014,硕士
【关键词】人工生物质;凤眼莲;生育期;甘蔗渣;酶解;产糖;

【参考文献】
[1]刘娟娟.Clostridium ljungdahlii内参基因稳定性评价及其在重要基因相对表达量研究中的应用[D].西南大学,微生物学,2013,硕士.
[2]鲁宗相.电网复杂性及大停电事故的可靠性研究[J].电力系统自动化,2005,12:93-97.
[3]王铁.LD谐振泵浦GdVO_4拉曼频移激光器的优化设计[D].哈尔滨工业大学,光学,2014,硕士.
[4]蒲韵竹.斑马鱼阿尔茨海默病动物模型的建立[D].西南大学,微生物与生化药学,2013,硕士.
[5]张志刚.计算机辅助颅像重合关键技术研究[D].西北大学,2007.
[6]张笑盈.耗散结构理论视野下的高校课程群建设研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[7]袁帅,刘连庆,王志东,王智宇,侯静.基于探针定位的AFM纳米操作虚拟夹具实现[J].机械工程学报.
[8]甘金颖.嵌入式PC的位置伺服控制系统的设计与实验研究[D].辽宁工程技术大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[9]庞北.某联勤机关人事与人力资源信息管理系统分析与设计[D].电子科技大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[10]张小静.海安电信农村市场的开发与营销[D].南京理工大学,2005.
[11]叶舒.范围副词“大多”的多角度分析[D].华中师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[12]贺小桁.关于X国企重组后人力资源整合问题的研究[D].首都经济贸易大学,工商管理(专业学位),2013,硕士.
[13]韩京伟.长江内河集装箱物流发展空间研究[J].经济与管理研究,2014,03:103-109.
[14]柏小虎.云环境下基于用户请求响应时间的副本管理策略研究[D].华中科技大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[15]邹海霞.试论当代科技革命对社会性别分工的影响[D].广西大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[16]张洋.具有靶向分子和pH/还原双重响应性的聚磷酸酯共聚物作为药物和基因的共同载体[D].苏州大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[17]郎贤花.我国信息时代的新闻漫画研究[D].山东大学,新闻与传播(专业学位),2013,硕士.
[18]王莉莉.互联网行业相关市场界定研究[D].中国社会科学院研究生院,经济法(专业学位),2014,硕士.
[19]柴雪岩.美国化工产业对外直接投资的动因研究[D].中国社会科学院研究生院,世界经济,2014,硕士.
[20]陈洋.酶催化的类FENTON反应产生羟自由基及其对DNA损伤作用的电化学研究[D].湖北大学,分析化学,2012,硕士.
[21]钱杨.在《人物》杂志采写人物特稿的实践总结和思考[D].浙江大学,新闻与传播,2013,硕士.
[22]赵杰.基于FPGA的1553B总线控制器设计[D].中北大学,电路与系统,2014,硕士.
[23]张露.多元文化背景下大学生理想信念教育研究[D].中北大学,思想政治教育,2013,硕士.
[24]陈颖.关联理论视角下《飘》与傅东华译版中模糊限制语的对比研究[D].安徽大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[25]肖玥.唐菖蒲中蒽醌类化学成分的研究[D].广东药学院,药物化学,2013,硕士.
[26]郁艳艳.贵州省结核病流行病学分析与防治策略研究[D].遵义医学院,卫生毒理学,2012,硕士.
[27]陈泽虎.智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现[D].东华大学,电气工程(专业学位),2014,硕士.
[28]张小明.市场化进程、控制人性质与高管薪酬契约有效性[D].内蒙古财经大学,会计学,2012,硕士.
[29]苏凤美.帕尔默文化语言学视角下的汉语典籍英译意象再造滥觞[D].辽宁师范大学,英语语言文学,2011,硕士.
[30]张成虎,于云树.银行CRM系统的需求与结构分析[J].中国金融电脑,2002,03:64-66.
[31]刘艳军.非线性系统的无源化控制[D].沈阳工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[32]赵文彬.基于Agent的服装信息服务系统的设计与实现[D].天津大学,软件工程,2013,硕士.
[33]吕卫金.溶菌酶结合Nisin处理对冷藏大黄鱼保鲜效果的研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2013,硕士.
[34]罗华东.基于对称结构的超声加工电能非接触传输仿真与实验[D].哈尔滨工业大学,控制工程,2013,硕士.
[35]方庆艳.低挥发份煤及其混煤燃烧数值模拟与试验研究[D].华中科技大学,2007.
[36]金晨光.基于混沌遗传算法的桥式起重机主梁优化设计研究[D].中北大学,机械工程,2014,硕士.
[37]梁郸娜.水培对不同品种草莓生长发育影响的研究[D].塔里木大学,蔬菜学,2012,硕士.
[38]王建.多波束测深的声速改正方法研究[D].中国石油大学(华东),测绘工程,2012,硕士.
[39]张佳.特殊体型大学生每日体力活动情况与体质的相关研究[D].沈阳体育学院,运动人体科学,2014,硕士.
[40]钱益玉.基于东华公司战略的EPC总承包项目管理研究[D].安徽大学,工商管理,2012,硕士.
[41]黄浩.我国定向增发对中小投资者收益影响的研究[D].中南林业科技大学,企业管理,2013,硕士.
[42]刘妍.基于席夫碱的阻燃剂合成及其在EVA中的应用[D].浙江大学,高分子材料,2013,博士.
[43]唐娜.陕西高职院校生源质量提升研究[D].长安大学,公共管理(专业学位),2013,硕士.
[44]徐玲.汉代孝治文化研究[D].河南大学,中国古代史,2004,硕士.
[45]冯京.李斯特钢琴《第二叙事曲》之研究[D].西安音乐学院,钢琴教学与演奏,2014,硕士.
[46]贾露露.海上事故调查报告中词汇的量化分析[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[47]姜佳玲.鄞州农村合作银行品牌建设研究[D].南京农业大学,农村与区域发展,2013,硕士.
[48]刘莉.天然生物活性化合物在甲壳胺纤维上的吸附性能及其功能性[D].苏州大学,纺织化学与染整工程,2013,硕士.
[49]王晓琳.汉代玉蝉文化研究[D].中国地质大学(北京),艺术设计,2014,硕士.
[50]彭天乾.冷轧机计算机钢卷跟踪系统[J].冶金自动化,1990,05:60-61.

相关推荐
更多