【正文】 AB104N 梅特勒 托利多儀器（上海）有 限公司 電熱恒溫鼓風干燥箱 GZXGF101 上海躍進醫(yī)療器械廠 旋轉式粘度計 NDJ4 上海精密科學儀器有限公司 康氏振蕩器 KS 江蘇省金壇市醫(yī)療器械廠 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 DF101T 鄭州長城科工貿有限公司 燒杯 50ml， 500ml， 250ml， 1000ml 離心管 50ml， 10ml 玻璃棒 玻璃比色皿 容量瓶 100ml， 500ml， 1000ml 移液管 5ml， 10ml， 1ml 酸式滴定管 褐色試劑瓶 500ml 膠頭滴管 量筒 100ml 試管 15ml 比色管 25ml 三角瓶 150ml， 250ml 硝酸鈣，鹽酸，酚酞，氫氧化鈉 DNS 試劑（ 1g 3,5— 二硝基水楊酸 + 20ml 2mol/L 氫氧化鈉溶液 + 50ml水 + 30g酒石酸鉀鈉 定容至 100ml） 葡萄糖，碘液，硫酸鈉，硫代硫酸鈉，淀粉，冰醋酸，濃硝酸，濃硫酸，重鉻酸鉀，碘化鉀，無水乙醇，乙醚，氯化鋇 （二） 實驗方案 （ 1）準確 稱取 七種廢紙 粉末 各 置于 七只 試管中 并貼好標簽標記。 （ 1）準確 稱取 廢紙 粉末 分別 置于 七個 燒杯中 并貼好標簽標記。 用 DNS 法測定溶液中 的還原糖 。 （ 7） 冷卻后將試管中所有物質轉入燒杯中作滴定用，并用 15～ 20mL 蒸餾水洗滌殘余部分 。 6 （ 4） 用標準硫代硫酸鈉溶液 （ ／ L)） 滴定 ， 以 1％淀粉溶液作指示劑 。按下指針鎖定桿，使讀數(shù)固定下來，再關閉電機，使指針停在讀數(shù)窗范圍內，直接讀出數(shù) 據(jù)。 準確稱取七種材料各 ，分裝于 250ml三角瓶中，使用一次性注射器加入 120ml緩沖液，并分別加入 10mg酶粉，用兩層保鮮膜封口后用棉線扎緊。實驗重復三次。 y = 0 . 2 3 6 9 x 0 . 0 0 1 9R2 = 0 . 9 9 8 400 . 0 50 . 10 . 1 50 . 20 . 2 50 . 30 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2葡萄糖含量 (m g )吸光度(A) 8 圖 圖 3 表明，類廢紙的半纖維素含量都很低，都在 %以下。 （五） 纖維素聚合度的測定結果 使用旋轉粘度計測得材料干粉溶液的粘度，通過公式計算得到各種紙類的纖維素聚合度。酶解產物的產量由高到低的排列依次是 A4 紙、海報紙、稿紙、紙箱、無碳復寫紙、衛(wèi)生紙、報紙。 （三） 結晶度與聚合度 對各類廢紙酶水解率的影響 纖維素的結晶度越大，酶作用的可及表面積越小，酶解過程越不容易進行。 （四） 酶 水 解實驗 通過以上結論，根據(jù)木質素含量與纖維素聚合度的測定結果推測，最易水解的紙類依次是海報紙，A4 紙和稿紙。 未經(jīng)過預處理的 酶解實驗 和 經(jīng)過預處理的酶解實驗 通過對比可知，使用 H2O2溶液處理后降低了木質素的含量，但各類紙水解產物的產量基本沒有提高，產量達到最大的時間仍然是 10h以后。 10h 后曲線有所下降，最終趨于平緩。艾力 .粘度法測定植物纖維素的聚合度 [J].合成纖 維工業(yè) .2020,29(1):40~42 [8]熊素敏 ,左秀風 ,朱永義 .稻殼中纖維素、半纖維素和木質素的測定 [J].糧食與飼料工業(yè) .2020,08:40~41 [9]馬斌 ,儲秋露 ,朱均均 ,等 .4 種木質纖維素預處理方法的比較 [J].林產化學與工業(yè) .2020,33(2):25~30 [10]張繼泉 ,孫玉英 ,關鳳梅 ,等 .玉米秸稈纖維素酶解條件的初步研究 [J].糧食與飼料工業(yè) ,2020。17:482–7. [20] Ballesteros M, Oliva JM, Negro MJ, Manzanares P, Ballesteros I. Ethanol from lignocellulosic materials by a simultaneous saccharification and fermentation process (SFS) with Kluyveromyces marxianus CECT 10875. Process Biochem 2020。 感謝學校和學院為我們提供了良好的實驗條件，使我的論文能夠順利完成。16:1471–93. 13 致 謝 本論文是在 楊明俊老師和 莊巖老師的 悉心指導和關懷下完成的 ，在此致以我最真誠的謝意。 96(14): 1599～ 1606. [15]SAHA B C,BOTHAST R and enzymatic saccharification of corn fiber [J].Appl BiochemBiotechnol, 1999。(7):10~11. [2]陳堅 .環(huán)境生物技術 [M].北京中國輕工業(yè)出版社 .1999:244～ 245. [3]魯杰 ,石淑蘭 ,楊汝男 ,等 .纖維素酶水解纖維素類廢棄物的研究 [J].纖維素科學與技術 ,2020。 40 小時的酶解實驗表明， 各類廢紙在 10 小時 后酶解產物的產 量達到最高，此后糖含量逐漸下降。 由于紙中所含有的木質素對纖維素酶產生的毒性，使酶活力下降，產物產量無法繼續(xù)提高。而通過 各類廢紙聚合度的測定 發(fā)現(xiàn)，不同紙類的纖維素聚合度數(shù)值相差很大。同時 與酶解實驗的結果相對照， 可斷定 半纖維素含量并不是它的 11 主要影響因素。產量最高的三種紙類從高到低依次是 A4 紙、海報紙和稿紙。其中報紙和紙箱的木質素含量最高，為 35%；無碳復寫紙和 A4 紙的木質素含量在 20%30%之間；海報紙、稿紙和衛(wèi)生紙的木質素含量在 20%以下。 （二） 半纖維素含量的測定結果 半纖維素含量的數(shù)據(jù)使用 DNS 比色法測得，首先做出葡萄糖標準曲線。 準確稱取七種材料各 ，分裝于 250ml三角瓶中，加入 10倍體積的 %， pH值 H2O2溶液，室溫下浸泡 1214 小時。在 50℃ 水浴鍋中水浴 1h，每隔 1 到 2 分鐘震蕩數(shù)次。 粘度計操作方法： （ 1） 首先將保護架右旋上儀器下端。n 為 干粉 質量， g。 （ 3） 浸泡 3 min 后棄去上清液，浸洗；將離心管中的沉淀在沸水 浴中蒸干 。 （ 5） 在不時攪拌下沸騰 45 min； 冷卻后離心 10000rpm,10min， 將上清液移入 100mL 容量瓶中 。 （ 5） 浸入沸水浴中 10min， 取出后倒入三角瓶中 ， 用適量蒸餾水沖洗試管 ， 一并倒入三角瓶中 。隨著現(xiàn)代生物技術與工程技術的不斷發(fā)展，高產菌株的獲取越來越簡單，發(fā) 酵工藝也得到不斷改進，這些都為燃料酒精的大規(guī)模生產提供了技術保證。美國能源部 1999年提出計劃，到 2020年把燃料乙醇的成本降低 36%，并擬定了開發(fā)方向：研發(fā)轉基因技術，使產纖維素酶酵母的活性比現(xiàn)有水平提高 10倍以上；完善同步糖化發(fā)酵法 （ SSF） 和并行糖化共發(fā) 酵法（ SSCF，即糖化和五碳糖、六碳糖共發(fā)酵）的技術；選育纖維素直接發(fā)酵菌菌種，用以開發(fā)直接發(fā)酵法 （ DMC） 。加拿大盛產木材，造紙工業(yè)發(fā)達，但由于木材碎片加工較難，能量消耗較大，酒精生產成本較大，所以利用本國資源，對玉米、小麥進行綜合加工，得到燃料酒精。美國、加拿大、法國、澳大利亞等國家的政府和私人都花了很大的投資來進行這方面的研究。包括葡聚糖內切酶、葡聚糖外切酶和 β葡萄糖苷酶。目前，廢棄類纖維素水解的方法主要有化學酸水解和生物酶水解兩種途徑。 從 20世紀 90年代至今，有越來越多的國內外學者對廢棄紙類中所含的生物質進行研究，尤其進入 21世紀以來，相關文獻數(shù)量明顯增多，檢測生物質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。但是并不是所有的紙類都適合用于發(fā)酵，這和廢紙中生物質的特性有關。 實踐證明，纖維廢棄物再生資源化有 著良好的經(jīng)濟效益和社會效益，大大減輕對環(huán)境的污染，對大氣污染減少 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%，相應地污水排放量亦減少；節(jié)約能源 60%~70%等 [3]。根據(jù)世界銀行發(fā)表的中國環(huán)境報告測算，每年中國環(huán)境污染造成的損失高達億美元 ,占全國 GDP 的 8%,幾乎抵消了我國的年經(jīng)濟增長。 6 三、結果與分析 4