【正文】 府和私人都花了很大的投資來(lái)進(jìn)行這方面的研究。由于酶水解時(shí)基本上不必外加化學(xué)藥品，且副產(chǎn)物少，所以提純過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，也避免了污染。包括葡聚糖內(nèi)切酶、葡聚糖外切酶和 β葡萄糖苷酶。濃硫酸的回收利用不但可以避免對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染， 而且可以有效地降低生產(chǎn)成本。目前，廢棄類(lèi)纖維素水解的方法主要有化學(xué)酸水解和生物酶水解兩種途徑。纖維素的酶水解反應(yīng)條件溫和、易于控制、產(chǎn)物質(zhì)量高 , 因而備受人們關(guān)注。 從 20世紀(jì) 90年代至今，有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)廢棄紙類(lèi)中所含的生物質(zhì)進(jìn)行研究，尤其進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái)，相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量明顯增多，檢測(cè)生物質(zhì)含量及特性的方法也向著多樣化發(fā)展，為發(fā)酵研究奠定了很好的基 礎(chǔ)。目前為止，燃料乙醇發(fā)酵生產(chǎn)的主要成本花費(fèi)來(lái)自于培養(yǎng)基，作為 2 人和動(dòng)物的消費(fèi)品玉米和糖的價(jià)格也越來(lái)越高。但是并不是所有的紙類(lèi)都適合用于發(fā)酵，這和廢紙中生物質(zhì)的特性有關(guān)。 廢紙的用途很多，回收利用的價(jià)值很高。 實(shí)踐證明，纖維廢棄物再生資源化有 著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，大大減輕對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)大氣污染減少 60%~70%；生物耗氧量減少 40%；污水中懸浮物減少 25%；固體垃圾減少 70%；節(jié)約用水50%，相應(yīng)地污水排放量亦減少；節(jié)約能源 60%~70%等 [3]。我國(guó)年產(chǎn)億的城市垃圾中，被丟棄的 “可再生資源”價(jià)值高達(dá)億元之多，但是這些資源沒(méi)有被很好的回收利用。根據(jù)世界銀行發(fā)表的中國(guó)環(huán)境報(bào)告測(cè)算，每年中國(guó)環(huán)境污染造成的損失高達(dá)億美元 ,占全國(guó) GDP 的 8%,幾乎抵消了我國(guó)的年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。從古代瑪雅人建筑的露天垃圾場(chǎng)，利用垃圾積壓堆積發(fā)生自燃而消解垃圾，到今天科技含量更高的各種垃圾處理技術(shù)，人類(lèi)在不斷尋求更理想、更環(huán)保的垃圾處理方法。 6 三、結(jié)果與分析 5 4 1 （三） 廢紙用于發(fā)酵乙醇的研究背景 1 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費(fèi)和利用價(jià)值 1 （一） 城市生活垃圾的再利用 The hemicellulose content is low,under %,and All kinds of waste paper have the same degree of crystallinity,range between 9698%,so the hemicellulose content and crystallinity are not the main factor of the enzyme hydrolysis of all kinds of waste difference in lignin content of all kinds of waste paper is big,range between 1135%。 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 七種常見(jiàn)廢紙的生物質(zhì)含量測(cè)定及其酶解研究 學(xué)生姓名 紀(jì)應(yīng)帥 學(xué) 號(hào) 10560111 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 生物工程 1 班 指導(dǎo)教師 楊明俊 莊巖 學(xué) 院 生命科學(xué)與工程學(xué)院 答辯日期 I 七種常見(jiàn)廢紙的生物質(zhì)含量測(cè)定及其酶解研究 專(zhuān)業(yè)：生物工 程 學(xué)號(hào)： 10560111 姓名：紀(jì)應(yīng)帥 指導(dǎo)教師：楊明俊 莊巖 職稱(chēng)：副教授 助教 摘要 通過(guò)對(duì)七種常見(jiàn) 廢紙 的生物質(zhì)含量及其特性 的 研究，確定哪些因素對(duì)廢紙的酶水解率有 較大 影響。Degree of polymerization between and ,fluctuation is very big,So the lignin content and polymerization degree have effects on enzymatic hydrolysis of waste paper. Key words:Waste paper。 1 二、材料與方法 3 5 6 （三） 酶解研究 6 7 （三） 木質(zhì)素含量的測(cè)定結(jié)果 8 （四） 碘吸附值和結(jié)晶度 9 四、 結(jié)果討論 ???????????????????????????????? 10 （一） 纖維素含量??????????????? ??????????????? 10 （二） 半纖維素含量與木質(zhì)素含量??????????????????????? 10 （三） 結(jié)晶度與聚合度???????????????????????????? 10 （四） 酶解 實(shí)驗(yàn)??????????????????????????????? 11 五、 結(jié)論 ?????????????????????????????????? 11 參考文獻(xiàn) 12 致謝 目前世界上，垃圾處理方法無(wú)外乎是衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等幾種。 城市生活垃圾中一般含有大量的纖維素，隨著人們生活水平的日益提高，它在垃圾中的比例也在不斷增大 [2]。據(jù)北京、大連、廣州、杭州等城市垃圾分類(lèi)發(fā)現(xiàn)，在這些垃圾中 55%~73%是食物。 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費(fèi)和利用價(jià)值 中國(guó)的森林覆蓋率為 14%，而我國(guó)國(guó)民生活中所用的大多數(shù)紙張仍然來(lái)源于國(guó)內(nèi)森林砍伐所制得的原生木漿。利用廢紙最廣泛的途徑是制造再生紙，廢紙不僅可以用來(lái)制作再生包裝紙，還可以用來(lái)制造再生新聞紙；日本王子造紙公司成功研究出將廢紙溶于苯酚，進(jìn)而用于生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂的新技術(shù)；在新加坡等地，人們利用廢舊報(bào)紙書(shū)刊制作地毯，坐墊，門(mén)簾，茶幾甚至躺床等家庭用具，不僅美觀，而且十分實(shí)用；前捷克斯洛伐克的科技人員，在溫度為 80℃ 的條件下，采用五層廢紙和合成樹(shù)脂用于壓制膠合硬紙板，有著很高的抗壓強(qiáng)度；印度中央建筑研究院的科技人員，利用廢紙、棉紗頭、椰子纖維和瀝青等為原料，模壓出新型 建筑材料瀝青瓦楞板，這種材料不僅隔熱性能好，不透水，輕便，成本低，而且不易燃燒，耐腐蝕；瑞典倫道大學(xué)的專(zhuān)家將廢紙打成漿，再添加厭氧微生物后移入反應(yīng)爐用于生產(chǎn)甲烷；美國(guó)阿拉巴馬州的部分牧場(chǎng)，由于土壤板結(jié)，該州專(zhuān)家詹姆斯因此對(duì)紙類(lèi)的適當(dāng)選擇能夠提高發(fā)酵的工作效率。有一 種相對(duì)廉價(jià)易得的替代目前培養(yǎng)基生產(chǎn)乙醇的材料就是是纖維素生物質(zhì)，原料如廢新聞紙，辦公用紙以及城市固體廢物 [4]。 2020年，天津科技大學(xué)和大連輕工業(yè)學(xué)院對(duì)纖維素酶水解纖維素類(lèi)廢棄物進(jìn)行了研究并發(fā)表了相關(guān)文章，提出了對(duì)紙類(lèi)廢棄物的利用。利用纖維素酶的催化反應(yīng)代替高溫、高壓的化學(xué)反應(yīng)可節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本 , 提高原料的利用率 , 在凈化環(huán)境和開(kāi)辟新能源等方面具 有重要的意義[613]。 稀酸水解是溶液中的氫離子和纖維素上的氧原子相結(jié)合 ,使其變得不穩(wěn)定 ,容易和水反應(yīng) ,纖維素長(zhǎng)鏈既在該處斷裂 ,同時(shí)又放出氫離子 ,從而實(shí)現(xiàn)纖維素長(zhǎng)鏈的連續(xù)解聚，直到分解成為最小的單元葡萄糖[14]。 此外，還有部分學(xué)者對(duì)使用濃氫氟酸，乙酸，稀硝酸和稀磷酸水解的方法進(jìn)行了研究。 在纖維素水解過(guò)程中，首先由內(nèi)切型 β葡聚糖酶在纖維素的無(wú)定形區(qū)進(jìn)行切割，產(chǎn)生新末端，生成較小的葡聚糖，然后再由外切型 β葡聚糖酶作用于末端基釋放出纖維二糖和其他更小分子的低聚糖，最后由 β葡萄糖苷酶將 纖維二糖分解為葡萄糖。但是纖維素酶的成本高，生產(chǎn)過(guò)程中，酶用量大， 導(dǎo)致纖維素酒精的價(jià)格無(wú)法與糧食酒精相競(jìng)爭(zhēng) [1518]。1979年，美國(guó)國(guó)會(huì)為減少對(duì)進(jìn)口原油的依賴(lài)，利用轉(zhuǎn)基因的玉米原料，制定了聯(lián)邦政府的“酒精發(fā)展計(jì)劃”，開(kāi)始倡導(dǎo)燃料酒精生產(chǎn)。 1976年為了減少對(duì)石油的依賴(lài)，巴西制定了“生物能源計(jì)劃”用甘蔗汁直接生產(chǎn)酒精作汽車(chē)燃料。澳大利亞盛產(chǎn)小麥，對(duì)其進(jìn)行綜合利用和加工的辦法，制得酒精。但是，糧食是 人類(lèi)賴(lài)以生存的重要戰(zhàn)略資源，面對(duì)世界和我國(guó)人口的急劇膨脹和總體上的糧食短缺，用糧食生產(chǎn)乙醇的發(fā)展規(guī)模將受到限制。 1999年，美國(guó)可再生能源研究所和有關(guān)開(kāi)發(fā)企業(yè)的關(guān)鍵的發(fā)酵技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平，但尚存在一些問(wèn)題。但以纖維素制乙醇的工業(yè)規(guī)模技術(shù)一直未達(dá)到成熟，而以玉米生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)已充分成熟、原料充裕，增產(chǎn)較容易，故美國(guó)有關(guān)纖維素發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的工藝研發(fā)有所停頓。隨著燃料酒精的研究領(lǐng)域和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，燃料酒精在可再生燃料市場(chǎng)中將占主要地位 [19,20]。 （ 2）使用移液管 加 入 5ml醋酸和硝酸的混合液 ，搖勻后 置 于 沸水