木质纤维素制备燃料乙醇的研究

摘要

木质纤维素是世界上最丰富的碳水化合物资源。随着地球上不可再生资源化石燃料日益耗尽，利用生物技术将木质纤维素通过生物转化生成可替代化石燃料的酒精具有重大意义。 木质纤维素发酵制备乙醇包括原料的预处理、纤维素的糖化、纤维素发酵三个步骤。本论文以较成熟的微生物发酵理论为指导，以国内外学者的研究成果为参考采用基础应用研究的手段，针对发酵过程中影响因素--发酵温度、发酵时间、酵母用量进行了一系列的研究。并利用该条件，对葡萄糖、纤维二糖混合糖的发酵进行了初步的研究。 本文在基因重组酵母-PYBGA1酵母对葡萄糖和纤维二糖的共发酵，利用基因重组酵母-PYBGA1酵母在厌氧条件下发酵木质纤维素水解液生产乙醇，以及利用木质纤维原料生产乙醇的关键技术集成等方面的研究具有明显的特色与创新，该酵母采用了由日本酒类综合研究所培养的PYBGA1酵母。相关研究结果不仅有一定的学术价值，而且在促进可再生木质纤维素资源的转化利用、缓解人类的粮食危机、降低燃料乙醇的生产成本等方面具有重要的现实意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究意义

1.2纤维素原料制备乙醇的研究现状

1.2.1国际纤维素燃料乙醇工业化发展现状

1.2.2我国纤维素燃料乙醇工业化发展现状

1.2.3原料的预处理

1.2.4纤维素的糖化

1.2.5纤维素发酵生产乙醇

1.3本文研究的主要内容

第二章木质纤维素的预处理

2.1材料与方法

2.2木质纤维素的预处理

2.2.1原料的粉碎

2.2.2亚临界水爆破预处理

2.2.3活性炭吸附

2.2.4石灰中和

2.2.5稀酸加水分解

2.3结果与讨论

2.3.1亚临界水爆破处理前后结果

2.3.2稀酸水解结果

2.2.3活性炭吸附和石灰中和的影响

2.4小结

第三章pYBGA1酵母发酵乙醇的基础研究

3.1材料与方法

3.1.1主要材料和实验设备

3.1.2菌种及保存

3.1.3 pYBGA1酵母培养

3.1.4乙醇发酵培养基的制备

3.1.5乙醇的发酵

3.1.6分析方法

3.2对pYBGA1酵母发酵乙醇的简单研究

3.2.1不同培养基培育的pYBGA1酵母对葡萄糖产乙醇发酵的影响

3.2.2不同培养基培育的pYBGA1酵母对纤维二糖产乙醇发酵的影响

3.3 pYBGA1酵母发酵葡萄糖产乙醇的基础研究

3.3.1酵母量对葡萄糖产乙醇发酵的影响

3.3.2低浓度发酵培养基对葡萄糖产乙醇发酵的影响

3.3.3高浓度发酵培养基对葡萄糖产乙醇发酵的影响

3.3.4发酵温度对葡萄糖产乙醇产率的影响

3.3.5发酵时间对葡萄糖产乙醇产率的影响

3.4 pYBGA1酵母发酵纤维二糖产乙醇的基础研究

3.4.1酵母量对纤维二糖产乙醇发酵的影响

3.4.2发酵温度对纤维二糖产乙醇的影响

3.4.3发酵时间对纤维二糖产乙醇的影响

3.5小结

第四章木质纤维素水解液的共发酵产乙醇

4.1对爆破水解液的乙醇发酵

4.2稀酸处理脱毒后水解液的乙醇发酵

4.3小结

第五章结论与展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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