木质纤维生物质的酶糖化技术

第1章绪论1
1.1木质纤维生物质1
1.2木质素-碳水化合物复合体3
1.3木质纤维原料的预处理技术4
1.3.1物理法4
1.3.2化学法5
1.3.3生物法7
1.3.4联合法7
1.4纤维素酶8
1.4.1纤维素酶的来源8
1.4.2纤维素酶的组成和结构9
1.4.3里氏木霉纤维素酶10
1.4.4纤维素酶的合成11
1.4.5纤维素酶的应用17
1.5纤维素酶的糖化18
1.5.1纤维素酶的吸附18
1.5.2纤维素酶的作用方式19
1.5.3酶糖化过程的影响因素20
1.6降低酶糖化过程成本的策略24
1.6.1提高纤维素酶的产量24
1.6.2改进纤维素酶的特异活性25
1.6.3酶糖化促进剂26
1.6.4有效的预处理方法26
1.6.5同步糖化发酵27
1.6.6纤维素酶的回收利用27
参考文献28

第2章纤维素酶的制备36
2.1引言36
2.2原材料36
2.3碳源浓度对里氏木霉产纤维素酶的影响37
2.4里氏木霉分批补料产纤维素酶39
2.5商品纤维素酶和自产纤维素酶酶活的比较41
2.6SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析42
2.7双向电泳分析43
2.8不同来源纤维素酶对微晶纤维素的吸附性能47
参考文献48

第3章木质纤维生物质酶糖化技术50
3.1引言50
3.2实验材料51
3.3不同预处理方式对木质纤维生物质一段式酶糖化效率的影响51
3.3.1蒸汽爆破及稀酸预处理对纤维素酶一段式糖化玉米秸秆效率的影响51
3.3.2NaOH预处理和NaOH-Fenton试剂预处理对生物质一段式酶糖化效率的影响55
3.4纤维素酶一段式糖化木质纤维素过程中酶蛋白的吸附规律61
3.4.1木质纤维素一段式水解过程中纤维素酶蛋白在固液相中的分布61
3.4.2木质纤维素水解过程中纤维素酶蛋白在纤维素上的分布63
3.4.3木质纤维素水解过程中纤维素酶蛋白在木质素上的分布65
3.5木质纤维生物质的分段酶糖化技术67
3.5.1纤维素酶一段式糖化不同预处理底物的酶反应速率68
3.5.2纤维素酶分段水解蒸汽爆破玉米秸秆69
3.5.3纤维素酶三段水解蒸汽爆破玉米秸秆71
3.5.4添加酶三段水解过程中纤维素酶的分布73
3.5.5纤维素酶分段水解NaOH-Fenton试剂预处理的桑木75
3.5.6自产纤维素酶三段水解蒸汽爆破玉米秸秆78
参考文献80

第4章木质素对木质纤维生物质酶糖化过程的影响83
4.1引言83
4.2木质素制备83
4.3分离木质素对纤维素酶糖化效率的影响84
4.4分离木质素对纤维素酶的吸附动力学88
4.5分离木质素结构分析90
4.5.1傅里叶红外光谱（FTIR）分析90
4.5.2核磁共振（NMR）和2D核磁共振谱分析92
4.6碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物对纤维素酶糖化效率的影响96
4.6.1碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物（PEGDE-AL）红外光谱分析96
4.6.2碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物（PEGDE-AL）表面特征分析97
4.6.3聚乙氧基接枝共聚对木质素与纤维素酶蛋白结合力的影响98
4.6.4碱木质素-聚乙氧基接枝共聚物（PEGDE-AL）对纤维素酶糖化及酶分布的影响100
参考文献102

第5章高底物浓度木质纤维生物质酶糖化技术105
5.1引言105
5.2原料预处理106
5.3高底物浓度的分段酶糖化蒸汽爆破玉米秸秆106
5.3.1不同底物浓度下纤维素酶一段式水解蒸汽爆破玉米秸秆106
5.3.2不同底物浓度下纤维素酶分段式水解蒸汽爆破玉米秸秆108
5.3.3高底物浓度下三段酶糖化的反应速率111
5.3.4不同酶用量的分段酶糖化蒸汽爆破玉米秸秆112
5.3.5稀酸预处理玉米秸秆的分段酶糖化技术114
5.3.6NaOH-Fenton试剂预处理桑木的分段酶糖化技术114
5.3.7自产纤维素酶分段酶糖化蒸汽爆破玉米秸秆117
5.4分段酶糖化木质纤维素过程中的纤维素酶的分布规律119
5.4.1分段酶糖化蒸汽爆破玉米秸秆过程中纤维素酶的分布119
5.4.2分段酶糖化过程中纤维素对纤维素酶的吸附现象121
5.4.3分段酶糖化过程中木质素对纤维素酶的吸附现象122
5.5分段酶糖化蒸汽爆破玉米秸秆过程中底物结晶结构的变化124
5.6酶回收126
5.6.1β-葡萄糖苷酶均相水解127
5.6.2响应面法优化β-葡萄糖苷酶均相水解的条件128
5.6.3超滤技术回收均相水解液中的β-葡萄糖苷酶132
5.7酶水解工艺成本分析133
5.7.1工艺技术指标和基础数据134
5.7.2工艺流程134
5.7.3纤维素酶一段式水解蒸汽爆破玉米秸秆的成本分析135
5.7.4纤维素酶三段水解蒸汽爆破玉米秸秆的成本分析137
参考文献138