亚硫酸盐-甲醛预处理对杨木化学成分及酶水解糖化的影响开题报告

1. 研究目的与意义

本课题旨在研究亚硫酸盐-甲醛预处理对杨木各化学成分的影响，主要是探讨木质素和聚糖的含量；经过预处理后的杨木的酶水解糖化性能（主要通过酶水解糖转化率和酶水解糖得率来评价）；预处理后化学成分的变化对后续酶水解的影响，如木质素和糖含量的变化对最终酶水解糖化的影响。

预处理是酶水解木质纤维原料和生产生物乙醇的必经过程。

预处理需要改变纤维生物质的结构，使纤维素更容易被酶进攻从而将碳水化合聚合物转化为可发酵糖。

2. 国内外研究现状分析

当今世界各国正面临着能源短缺、环境污染和全球变暖等危机。

石油、煤炭、天然气等作为不可再生能源，将逐渐走向枯竭。

为了逐渐摆脱对石油的过度依赖，减少温室气体排放，必须开发可持续新能源。

3. 研究的基本内容与计划

内容包括原料成分分析，预处理实验，酶水解实验以及利用高效液相色谱测定单糖含量实验。

⑴不同化学药品用量下杨木原料亚硫酸盐-甲醛预处理对原料得率及主要化学成分（木质素、聚糖等）的影响；⑵在不同条件下以一定比例的混合酶含量对预处理后的原料进行酶水解，分析酶用量对酶水解转化效率的影响；⑶测定酶水解液中水解单糖的含量，并与理论值进行比较，提出适宜的预处理条件。

具体内容：1、备料：主要是将杨木劈成规格为3*1.5*0.5的薄片，便于蒸煮预处理。

4. 研究创新点

主要抓住杨木高聚糖含量高、灰分等含量相对较少；在科学可行性基础上提高木素的脱除率，提高总糖转化率，这是重点。

此外，利用亚硫酸盐-甲醛对杨木进行预处理，同正在研究的其它预处理方法相比，还具有以下主要优点：1.处理后的原料使酶对纤维底物的可及度高，不需要后处理，可实现纤维素的高酶水解效率；2.回收的半纤维素和木质素纯度高、活性好，利于副产品的开发；3.预处理后化学药易回收，药品残留少，药品成本低，对环境污染少。