生物工程开题报告

生物工程开题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 湖南科技学院文献综述木质素纤维素糖化发酵作者:陈威单位:生物工程09021研究目的及意义随着世界各国经济发展对能源需求的增加及石油资源的濒临枯竭，能源危机日益突显，许多专家估计,世界上已知的石油储存量大约30年内将被消耗完。[1]。所以世界各国纷纷开始研究可再生资源作为补充替代能源,其中以燃料酒精的生产最为突出。而纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。利用微生物及酶技术，将其水解转化成燃料乙醇是解决化学燃料短缺的有效途径之一[2]。因此研究开发纤维素的转化技术,将秸秆、蔗渣、废纸、垃圾纤维等纤维素类物质高效地转化为糖,进一步发酵成酒精,对开发新能源,保护环境具有非常重要的现实意义。近年来这一领域的研究日益受到世界上许多国家的重视。2国内外的研究现状和发展趋势目前国内外利用秸杆物质生产酒精的技术水平还是停留在先用纤维素酶产生菌株(或其产生的纤维素酶)分解秸杆物质产生戊糖和己糖，再由乙醇发酵菌把单糖转化为乙醇。人们多年来一直设法把一系列编码纤维素酶和半纤维素酶的基因重组进能利用单糖发酵生产酒精的工程菌中，使之能直接将秸秆分解成单糖，进而转化成酒精。近年来美国能源部鼓励采用具有分解纤维素、半纤维素的整套酶类、能发酵戊糖产生有机酸的某些极端嗜热细菌，设法引入乙醇发酵途径的基因，同时敲除细菌中的有机酸发酵途径，构建利用秸杆发酵乙醇代谢工程菌，这方面的前景非常诱人。与美国等国家相比我国目前以纤维质废物为原料生产酒精仍需进一步的深入研究。汤晖，于淼，汤树德等研究表明:?用不同的化学方法预处理秸杆，其纤维素酶解效果顺序为:强碱,石灰,氨化,对照;同一方法在高温下,常温下;?提高酶浓度可加快酶解速率，缩短达到同一糖度时间;在相同底物和酶浓度下，采用较低温度和延长酶解时间，可获得较高糖度和提高糖化率;在一定的酶浓度下提高底物浓度，虽然酶解速度减慢，但糖度较高，延长酶解时间可获得较高糖化率。?利用纤维素对纤维素酶的吸附—解吸特性，通过间断抽吸糖液和等量稀释并添加底物，所建立的纤维素酶循环有限连续糖化工艺是一种耗酶量小而高效糖化综纤维的简易可行工艺。易守连通过比较次氯酸钠法、乙醇法、碱性双氧水法和氨水法预处理对木质素脱除的效果得知，碱性双氧水对玉米芯中木质素的脱除效率最高;正交试验获得碱性双氧水脱除玉米芯木质素的工艺条件，处理时间对玉米芯木质素脱除率影响显著，其主次关系为:时间>双氧水浓度>碱浓度;最佳工艺条件为双氧水浓度1湖南科技学院文献综述1.5%，碱浓度0.12mol/L，处理时间6h，木质素脱除率达78.08%[7]。最终去木质素的材料的糖化率得到明显提高。孙万里等分别采用稀酸和酸碱顺序两种方法处理稻草秸秆结果表明,木质素与半纤维素对纤维素转化为葡萄糖都有较大影响,稀酸处理的秸秆酶解纤维素转化率(43.4%,葡萄糖质量浓度24.1g/L)是未处理秸秆(16.8%,葡萄糖质量浓度6.2g/L)的2.6倍,而酸碱顺序处理的秸秆(60.6%,葡萄糖质量浓度47.7g/L)则是未处理秸秆的3.6倍。采用上述两种方法处理秸秆后,秸秆木质素和半纤维素被移去,秸秆结构发生改变,从而秸秆纤维更易受纤维素酶的攻击,并且秸秆木质素和半纤维素质量分数越低,纤维素的酶解得率就越高[8]。张木明等采用酸处理、碱处理和机械粉碎3种方法对稻草秸秆进行预处理。探讨3种预处理方法对稻草秸秆酶解产糖以及纤维素、木质素含量的影响。结果表明,3种预处理都可以较为有效地提高稻草秸秆的酶解产糖率。经酸处理、碱处理和机械粉碎处理后,稻草秸秆的最高酶解产糖率分别为9.25%,33.16%和10.64%,分别约为对照的3.4倍、12.0倍和4.0倍。酸处理和碱处理可以去除部分杂质,达到纯化稻草秸秆的目的,提高纤维素酶的作用底物——纤维素的比例,从而提高酶解产糖率;而机械粉碎则主要是通过提高酶反应的接触面积来达到提高酶解产糖率的作用[9]。董玲玲等研究发现木质纤维素中木质素的去除是影响纤维素糖化率的关键因素。当采用湿氧化技术处理麦秆时，木质纤维素的去除率为48.4%，半纤维素的去除率为39.5%时，纤维素的糖化率最大，可达到78.2%[10]。3主要研究内容、方法利用木质纤维类原料生产乙醇，传统的方法主要分为两个阶段:第一阶段研究将纤维素酶解成糖;第二阶段是用酵母菌将糖发酵生成乙醇。根据报道，以糖为底物进行乙醇发酵时的理论转化率为51,。3.1主要内容(1)葡萄糖标准曲线的绘制(2)纤维素酶活的测定:(3)纤维素水解实验?不同预处理过程对糖化效果的影响?不同加料方式对糖化效果的影响(4)发酵试验3.2实验方法(1)用DNS法测葡萄糖浓度;2湖南科技学院文献综述(2)滤纸酶活(FPA)(4)生物传感器法测酒精含量参考文献[1]中国农业部/美国能源部项目专家组.中国生物质资源可获得性评价[M].北京:中国环境科学出版社,1998,11-22,78-79,101-106.[2]陈洪章,李佐虎.影响纤维素酶解的因素和纤维素酶被吸附性能的研究[J].化学反应工程与工艺,2000,6(1),30-34.[3]MaTeresaGarcía-Cubero,GerardoGonzález-Benito,SilviaBolado.Effectofozonolysispretreatmentonenzymaticdigestibilityofwheatandryestraw[J].BioresourceTechnology,2009,100:1608-1613.[4]郭廷杰.美日利用纤维素生物质原料制燃料乙醇的技术开发IJ].能源技术,2004,(2)61-63.[5]柴文淼.纤维素酶水解的进展[J].浙江林业科技,1981,(1)63-65.[6]易守连.农作物秸秆木质纤维素组分分离及高效糖化工艺研究[D].合肥工业大学硕士学位论文，2010,(2)1-56.[7]常秀莲.木质纤维素发酵乙醇的探讨[J].酿酒科技,2001,(2)39-42.[8]汤晖,于淼,汤树德.纤维素酶解条件和连续酶解工艺的研究[J].黑龙江八一农垦大学学报,2010,(4)72-75.[9]孙万里.木质素与半纤维素对稻草秸秆酶解的影响[J].食品与生物技术学报,2010，29(1)18-22.[10]李稳宏,吴大雄,李宝璋.麦秸纤维素酶解法制糖研究[J].化学工程,2009,(3)125-128.[11]董玲玲.半纤维素和木质素去除对纤维素糖化过程的影响[J].农产品加工,2009,(4)31-35[12]孔雷,赵鸣镝,吴永红.滤纸糖-DNS比色法测定纤维素酶活力[D].湖南农业大学,1999,(1)25-29.滤纸酶活力(u/g)?葡萄糖含量(mg)?酶液定容总体积?5.56反应液中酶液加入量(ml)?样品重(g)?时间(h)(3)糖化率的计算:糖化率(%)?还原糖量?0.9?100底物重量?纤维素百分含量3湖南科技学院文献综述[13]LiZhu,MarkT.HoltzappleStructuralfeaturesaffectingbiomassenzymaticdigestibility[J],BioresourceTechnology,2008,99(9):3817-3828.[14]李鸿玉,厉重先.促进剂H对纤维素滤纸酶活及酶促反应动力学特性的影响[J].食品工业科技,2007,(6)81-87.[15]李亮亮,牛森.纤维素酶活力测定方法的比较研究[J].辽宁农业科学,2001,(4)39-42.[16]苏茂尧,张力田.纤维素的酶水解糖化[J].纤维素科学与技术,1995,(1)30-36.[17]陈洪章,李佐虎.影响纤维素酶解的因素和纤维素酶被吸附性能的研究[J].化学反应工程与工艺,2000,6(1),30-34.[18]李春玲,张宁,李杰,孙长征.酿酒酵母在纤维素酒精发酵中的应用[J].中粮生化能源,2010(3)33-35.4