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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

2.6 SDS-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

3.3.2 NaOH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

5.3.6 NaOH-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

5.6.1 β-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