【正文】 ；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]。 從 20世紀 90年代至今，有越來越多的國內(nèi)外學者對廢棄紙類中所含的生物質(zhì)進行研究，尤其進入 21世紀以來，相關(guān)文獻數(shù)量明顯增多，檢測生物質(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)。包括葡聚糖內(nèi)切酶、葡聚糖外切酶和 β葡萄糖苷酶。加拿大盛產(chǎn)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(chǎn)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。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)與工程技術(shù)的不斷發(fā)展，高產(chǎn)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(chǎn)提供了技術(shù)保證。 （ 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 。n 為 干粉 質(zhì)量， g。在 50℃ 水浴鍋中水浴 1h，每隔 1 到 2 分鐘震蕩數(shù)次。 （二） 半纖維素含量的測定結(jié)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。產(chǎn)量最高的三種紙類從高到低依次是 A4 紙、海報紙和稿紙。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。 40 小時的酶解實驗表明， 各類廢紙在 10 小時 后酶解產(chǎn)物的產(chǎn) 量達到最高，此后糖含量逐漸下降。 96(14): 1599～ 1606. [15]SAHA B C,BOTHAST R and enzymatic saccharification of corn fiber [J].Appl BiochemBiotechnol, 1999。 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。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(zhì)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(zhì)纖維素預處理方法的比較 [J].林產(chǎn)化學與工業(yè) .2020,33(2):25~30 [10]張繼泉 ,孫玉英 ,關(guān)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。 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(zhì)素的含量，但各類紙水解產(chǎn)物的產(chǎn)量基本沒有提高，產(chǎn)量達到最大的時間仍然是 10h以后。 （三） 結(jié)晶度與聚合度 對各類廢紙酶水解率的影響 纖維素的結(jié)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。 （五） 纖維素聚合度的測定結(jié)果 使用旋轉(zhuǎn)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。實驗重復三次。按下指針鎖定桿，使讀數(shù)固定下來，再關(guān)閉電機，使指針停在讀數(shù)窗范圍內(nèi)，直接讀出數(shù) 據(jù)。 （ 7） 冷卻后將試管中所有物質(zhì)轉(zhuǎn)入燒杯中作滴定用，并用 15～ 20mL 蒸餾水洗滌殘余部分 。 （ 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。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。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。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。目前為止，燃料乙醇發(fā)酵生產(chǎn)的主要成本花費來自于培養(yǎng)基，作為 2 人和動物的消費品玉米和糖的價格也越來越高。我國年產(chǎn)億的城市垃圾中，被丟棄的 “可再生資源”價值高達億元之多，但是這些資源沒有被很好的回收利用。 5 1 （二） 廢紙產(chǎn)生的資源浪費和利用價值 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計 (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 學生姓名 紀應帥 學 號 10560111 專業(yè)班級 生物工程 1 班 指導教師 楊明俊 莊巖 學 院 生命科學與工程學院 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 學號： 10560111 姓名：紀應帥 指導教師：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。 3 6 7 （三） 木質(zhì)素含量的測定結(jié)果 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。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]。 此外，還有部分學者對使用濃氫氟酸，乙酸，稀硝酸和稀磷酸水解的方法進行了研究。 1976年為了減少對石油的依賴，巴西制定了“生物能源計劃”用甘蔗汁直接生產(chǎn)酒精作汽車燃料。但以纖維素制乙醇的工業(yè)規(guī)模技術(shù)一直未達到成熟，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。 （ 2）分別 加入 10mL 質(zhì)量分數(shù) 80%的硝酸鈣溶液 ， 置 于 電爐上加熱 ， 小火煮沸 5 min。 （ 8） 然后向燒杯中加入 5mL 質(zhì)量分數(shù) 20% KI 溶液和 1mL 質(zhì)量分數(shù) %淀粉液，用 代硫酸鈉滴定。 （三） 酶解研究 取 5ml適當稀釋酶液，用一次性注射器加入配制好的 。 三、結(jié)果與分析 （一） 纖維素含量的測定結(jié)果 將各組實驗所得數(shù)據(jù)在柱形圖中進行比較（圖 1）。數(shù)值比較如圖 6 所示。在實驗 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。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。(4): 21～ 23. [11]張木明 , 徐振林 , 張興秀 ,等 .預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。 最后，感謝 和我互相幫助的同學 ，沒有他們的支持和幫助，本 論文也不可能完成，在此獻上我最真誠的謝意。29(1):94～ 95 [14]YE SUN, JAY J acid pretreatment of ryestraw and bermudagrass for ethanol production [J].Bioresourec Technolugy,2020。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。但 各類廢紙間結(jié)晶度較小的差異導致了它們更小的水解率差異，所以 這并不是影響纖維素酶解的主要因素。 （六） 酶解數(shù)據(jù)的分析 未經(jīng)過處理的廢紙酶解過程的數(shù)據(jù) 折線圖如下（圖 7） : 10 圖 （未處理） 如圖 7 所示，各類廢紙在 10h 后酶解產(chǎn)物的產(chǎn)量達到最高，此后糖含量逐漸下降。 其中無碳復寫紙的纖維素含量高達 70%，衛(wèi)生紙和紙箱中纖維素含量約在 60%左右，而海報、報紙和 A4 紙中纖維素含量在 50%左右。） 濾紙條，稱量達到標準后加入溶液中。 木質(zhì)素含量按下式計算： )48()( ????? nbakx 式中： ―48‖為 1 mo l C11H12O4相當于硫代硫酸鈉的當量數(shù)； K 為硫代硫酸鈉濃度， mol/L； a 為空白滴定所耗硫代硫 酸鈉體積， m L； b 為滴定溶液所耗硫代硫酸鈉體積， m L。 （ 4） 然后 分別 向沉淀中加 10mL 濃度為 2mol/L 的鹽酸 ， 混勻后置沸水浴中 。 綜上所述，由于燃料酒精的應用可以帶來巨大的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效應，所以世界各國對它已有了不同程度的研究和應用?，F(xiàn)階段巴西的酒精年產(chǎn)量達 1200萬噸，實際產(chǎn)量隨糖價和石油價格在 1000萬噸上下浮動，幾乎全部用來代替汽油，作 為汽車的燃料。 纖維素酶是降解纖維素生產(chǎn)葡萄糖的一組酶的總稱，它不是單成分酶，而是由多個起協(xié)同作用的酶所組成的多酶體系。 目前國內(nèi)外關(guān)于燃料乙醇的研究大多集中在