【正文】 的重要影響因素在影響纖維素的水解，這可能和這兩種紙所含的其他成分以及造紙工藝流程有關(guān)。纖維素聚合度與木質(zhì)素含量對各類廢紙的酶水解差異有較大影響，而纖維素結(jié)晶度和半纖維素含量對各類廢紙的酶水解差異影響不大。 12 參考文獻(xiàn) [1]凌慧珊 .國內(nèi)外垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀掃描 [J].廣東科技 ,2020。29(1):94～ 95 [14]YE SUN, JAY J acid pretreatment of ryestraw and bermudagrass for ethanol production [J].Bioresourec Technolugy,2020。15:478–84. [23] Mandel M, Hontz L, Mary M, Loyd H, John N. Enzymatic hydrolysis of waste wood. Biotechnol Bioeng 1974。 最后，感謝 和我互相幫助的同學(xué) ，沒有他們的支持和幫助，本 論文也不可能完成，在此獻(xiàn)上我最真誠的謝意。39:1843–8. [21] Gaspar M, Kalman G, Reczey K. Corn fiber as a raw material for hemicelluloses and ethanol production. Process Biochem 2020。(4): 21～ 23. [11]張木明 , 徐振林 , 張興秀 ,等 .預(yù)處理對稻草秸桿纖維素酶解產(chǎn)糖及纖維素木質(zhì)素含量的影響 [J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工 , 2020。酶解產(chǎn)物的產(chǎn)量 最高的三種廢紙為 A4 紙 ， 海報紙 和 稿紙 。但經(jīng)過處理的材料在 10h 以后產(chǎn)物量趨于平緩，說明木質(zhì)素的減少降低了對纖維素酶的毒性，并且減少了產(chǎn)物的降解。但從 未經(jīng)過預(yù)處理的酶解實(shí)驗(yàn) 和 經(jīng)過預(yù)處理的酶解實(shí)驗(yàn) 可以看出，水解效率最高的是 A4紙，其次是海報紙，與推測不符。在實(shí)驗(yàn) 4中發(fā)現(xiàn)，紙類制品的纖維素結(jié)晶度相差不大而且數(shù)值很高。 四、結(jié)果討論 （一） 纖維素含量 對廢紙酶水解率的影響 紙類制品中所含的纖維素非常豐富，幾乎所含物質(zhì)的一半以上都是纖維素，被測的七種紙類的纖維素含量也幾乎都在 50%以上， 而稻殼，秸稈等材料中所含有的纖維素只達(dá)到 30— 40%，所以廢紙 非常適合做為燃料乙醇發(fā)酵的原料。數(shù)值比較如圖 6 所示。其中衛(wèi)生紙的半纖維素含量最高，為%；而海報紙的半纖維素含量最低，為 %；其他各類廢紙的半纖維素含量約在 1%~2%之間。 三、結(jié)果與分析 （一） 纖維素含量的測定結(jié)果 將各組實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在柱形圖中進(jìn)行比較（圖 1）。在 50℃ 水浴震蕩培養(yǎng)箱中反應(yīng) 50h。 （三） 酶解研究 取 5ml適當(dāng)稀釋酶液，用一次性注射器加入配制好的 。 （ 5） 以同樣操作進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn) 。 （ 8） 然后向燒杯中加入 5mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 20% KI 溶液和 1mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù) %淀粉液，用 代硫酸鈉滴定。 （ 9）分別 取 2mL 濾液 加入不同比色管 中并加入 DNS 試劑 ，做好標(biāo)記， 于沸水浴中加熱 5min， 冷卻 ， 加水稀釋至 25mL， 并 540nm 波長下測定吸光度 ， 并對照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行分析 。 （ 2）分別 加入 10mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 80%的硝酸鈣溶液 ， 置 于 電爐上加熱 ， 小火煮沸 5 min。 （ 2）使用移液管 加 入 5ml醋酸和硝酸的混合液 ，搖勻后 置 于 沸水浴中加熱并不斷 用玻璃棒 攪拌 。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。但是，糧食是 人類賴以生存的重要戰(zhàn)略資源，面對世界和我國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。 1976年為了減少對石油的依賴，巴西制定了“生物能源計(jì)劃”用甘蔗汁直接生產(chǎn)酒精作汽車燃料。但是纖維素酶的成本高，生產(chǎn)過程中，酶用量大， 導(dǎo)致纖維素酒精的價格無法與糧食酒精相競爭 [1518]。 此外，還有部分學(xué)者對使用濃氫氟酸，乙酸，稀硝酸和稀磷酸水解的方法進(jìn)行了研究。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)境和開辟新能源等方面具 有重要的意義[613]。有一 種相對廉價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]。利用廢紙最廣泛的途徑是制造再生紙，廢紙不僅可以用來制作再生包裝紙，還可以用來制造再生新聞紙；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)酚醛樹脂的新技術(shù)；在新加坡等地，人們利用廢舊報紙書刊制作地毯，坐墊，門簾，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；美國阿拉巴馬州的部分牧場，由于土壤板結(jié)，該州專家詹姆斯據(jù)北京、大連、廣州、杭州等城市垃圾分類發(fā)現(xiàn)，在這些垃圾中 55%~73%是食物。目前世界上，垃圾處理方法無外乎是衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等幾種。 8 （四） 碘吸附值和結(jié)晶度 7 （三） 木質(zhì)素含量的測定結(jié)果 6 6 （三） 酶解研究 5 3 1 二、材料與方法 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 七種常見廢紙的生物質(zhì)含量測定及其酶解研究 學(xué)生姓名 紀(jì)應(yīng)帥 學(xué) 號 10560111 專業(yè)班級 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 七種常見廢紙的生物質(zhì)含量測定及其酶解研究 專業(yè)：生物工 程 學(xué)號： 10560111 姓名：紀(jì)應(yīng)帥 指導(dǎo)教師：楊明俊 莊巖 職稱：副教授 助教 摘要 通過對七種常見 廢紙 的生物質(zhì)含量及其特性 的 研究，確定哪些因素對廢紙的酶水解率有 較大 影響。 1 （一） 城市生活垃圾的再利用 1 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費(fèi)和利用價值 5 從古代瑪雅人建筑的露天垃圾場，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)，人類在不斷尋求更理想、更環(huán)保的垃圾處理方法。我國年產(chǎn)億的城市垃圾中，被丟棄的 “可再生資源”價值高達(dá)億元之多，但是這些資源沒有被很好的回收利用。 廢紙的用途很多，回收利用的價值很高。目前為止，燃料乙醇發(fā)酵生產(chǎn)的主要成本花費(fèi)來自于培養(yǎng)基，作為 2 人和動物的消費(fèi)品玉米和糖的價格也越來越高。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。濃硫酸的回收利用不但可以避免對環(huán)境帶來的污染， 而且可以有效地降低生產(chǎn)成本。由于酶水解時基本上不必外加化學(xué)藥品，且副產(chǎn)物少，所以提純過程相對簡單，也避免了污染。巴西有著豐富的甘蔗資源，是世界上最大的產(chǎn)糖和蔗糖出口國，酒精的生產(chǎn)成本最低。 目前，全球生產(chǎn)酒精的原料中，谷物及淀粉類占 33%，蔗糖及甜菜占 60%，合成酒精占 70%。美國政府曾規(guī)劃在 2020～ 2020年期間利用稻殼、甘蔗渣、生活有機(jī)垃圾、林業(yè)廢物等以纖維素為主的生物質(zhì)為原料，建設(shè) 6個年產(chǎn)50000～ 76000KL的燃料乙醇工廠。 二、材料與方法 （一） 儀器、藥品 4 表 1主要儀器一覽表 儀器名稱 儀器型號 生產(chǎn)廠家 電爐 SD1202 艾詩凱奇（中國）有限公司 紫外可見分光光度計(jì) UV9200 北京瑞利分析儀器公司 數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 GZX9240 MBE 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備 500 克裝高速中藥粉碎機(jī) QE10A 武義縣屹立工具有限公司 電子天平 HX501T 慈溪市天東衡器廠 電子分析天平