【生物工程专业】【毕业设计】微波处理对水稻秸秆酶解性能的影响研究

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1、（20届）毕业论文（设计）微波处理对水稻秸秆酶解性能的影响研究II摘要：【目的】利用微波预处理破坏秸秆中半纤维素、纤维素和木质素复合物，改善秸秆质地和结构，提高其生物降解效率，为秸秆生物质能开发创造条件。【方法】通过Box-Behnken设计和响应面法对水稻秸秆进行微波预处理优化试验，并通过秸秆结构表征比对来考察微波处理对水稻秸秆酶解性能的影响。【结果】实验结果表明，微波强度（MI）、照射时间（IT）和秸秆材料与水的固液比（SC）这三个因素是水稻秸秆酶解糖化中最主要的影响因素。在最优条件下，即微波功率700w，微波处理时间28min和底

2、物浓度75g/L，此时秸秆的还原糖收率比未处理时增长了47.33%。这与秸秆结构的IR、电镜等表征结果相符。【结论】微波预处理会破坏秸秆表面的蜡质和硅化细胞，还可以部分分解木质素与半纤维素复合物，提高了水稻秸秆的生物降解性能，具有较好的应用前景。关键词：微波；前处理；秸秆；酶解糖化；响应面分析IIEnhancedenzymaticsaccharificationofricestrawbymicrowavepretreatmeat　Abstract:[Objective]Microwavepretreatmeatwasusedtodisr

3、uptthelignin–hemicellulosecomplexandenhanceenzymaticsaccharificationofricestraw.[Methods]Inthisstudy,Box–Behnkendesignandresponsesurfacemethodologywereemployedtoplanexperimentsandoptimizethemicrowavepretreatmentofricestraw.[Results]Experimentalresultsshowedthatmicrowavei

4、ntensity(MI),irradiationtime(IT)andsubstrateconcentration(SC)weremainfactorsgoverningtheenzymaticsaccharificationofricestraw.Themaximalrecoverofreducingsugarwasincreasedby47.33%undertheoptimalconditionsofMI700w,IT28minandSC75g/L.Thephysicochemicalsurfacecharacteristicsan

5、alysisofstrawfurtherconfirmedtheperspective.[Conclusion]Microwavepretreatmentcoulddisruptthesilicifiedwaxysurface,breakdownthelignin–hemicellulosecomplexandpartiallyremovesiliconandlignin,largelyenhanceenzymaticsaccharificationofricestraw.Keywords:Microwave;Pretreatment;

6、straw;Enzymaticsaccharification;ResponsesurfaceanalysisII目录摘要……………………………………………………………………………………………………ⅠAbstract………………………………………………………………………………………………..Ⅱ1绪论11.1相关研究的最新成果及动态11.1.1蒸汽爆破法11.1.2高能电子辐射、微波、超声波等技术21.1.3氨处理21.1.4碱化处理31.1.5臭氧处理31.2研究背景及意义41.2.1研究背景41.2.2研究意义52材料与方法62.1实

7、验材料62.1.1水稻秸秆62.1.2pH4.8醋酸缓冲液62.1.3纤维素酶62.1.4葡萄糖测定试剂盒62.2主要仪器和设备62.3实验流程72.4实验方法72.4.1秸秆材料预处理72.4.2微波预处理72.4.3酶解72.4.4实验设计和数据分析82.4.5分析方法82.4.6还原糖收率计算82.4.7秸秆结构表征83结果与讨论103.1初步结果103.2响应面分析结果103.3优化和验证实验133.4秸秆结构表征实验143.4.1秸秆超微结构（扫描电镜分析）143.4.2红外光谱检测144结论16参考文献17本科阶段研究成果1

8、9致谢201绪论我国是一个农业大国，据粗略统计，每年约产农作物秸秆7亿吨，其中有89%尚未被利用或未被合理利用(如直接焚烧)。目前全世界被开发利用的农林纤维副产物不足2%，我国约有50%以上的农林废弃物在田