摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-23页 |
1.1 概述 | 第10-11页 |
1.1.1 丁醇简介 | 第10页 |
1.1.2 ABE 发酵及产品精制回收过程 | 第10-11页 |
1.2 国内外研究进展 | 第11-20页 |
1.2.1 使用廉价、可再生的生物质原料进行 ABE 发酵 | 第11-14页 |
1.2.2 提高丁醇比率(丁醇/丙酮比)的研究 | 第14-15页 |
1.2.3 原位分离耦合技术在 ABE 发酵中的应用 | 第15-17页 |
1.2.4 混菌培养技术在生物 ABE 发酵生产中的应用 | 第17-18页 |
1.2.5 ABE 发酵废水资源化与循环使用的研究 | 第18-19页 |
1.2.6 ABE 发酵菌株代谢网络模型的研究 | 第19-20页 |
1.3 本论文主要研究内容 | 第20-23页 |
1.3.1 ABE 发酵过程存在的问题 | 第20-21页 |
1.3.2 本论文主要研究内容 | 第21-23页 |
第二章 木薯原料 ABE 发酵中高丁醇/丙酮比形成机制的理论分析 | 第23-38页 |
2.1 前言 | 第23-24页 |
2.2 材料与方法 | 第24-29页 |
2.2.1 主要仪器与设备 | 第24页 |
2.2.2 实验菌株 | 第24页 |
2.2.3 培养基和原位萃取剂 | 第24页 |
2.2.4 菌种活化及发酵方法 | 第24-25页 |
2.2.5 分析方法 | 第25页 |
2.2.6 关键酶基因转录水平的测定 | 第25-26页 |
2.2.7 H2和 CO2释放量、释放速率以及丙酮生成速率的测定/计算方法 | 第26页 |
2.2.8 NADH 再生速率的计算方法 | 第26-27页 |
2.2.9 利用有向信号线图理论简化丙丁梭菌的代谢网络 | 第27页 |
2.2.10 利用有向信号线图理论(梅森定理)计算丁醇/丙酮比 | 第27-29页 |
2.3 结果与讨论 | 第29-37页 |
2.3.1 木薯原料 ABE 发酵的高丁醇/丙酮比特征 | 第29-31页 |
2.3.2 利用图论(有向信号线图)计算有机酸闭环回路代谢强度与丁醇/丙酮比间的关系 | 第31-32页 |
2.3.3 木薯原料 ABE 发酵中有机酸代谢途径分析 | 第32-34页 |
2.3.4 木薯原料 ABE 发酵中 NADH 再生速率分析 | 第34-36页 |
2.3.5 木薯原料 ABE 发酵中高丁醇/丙酮比特征的理论解释 | 第36-37页 |
2.4 本章小结 | 第37-38页 |
第三章 逐次添加有机酸时、玉米原料 ABE 发酵的碳代谢流分析 | 第38-47页 |
3.1 前言 | 第38-39页 |
3.2 材料与方法 | 第39-41页 |
3.2.1 实验菌种 | 第39页 |
3.2.2 培养基 | 第39页 |
3.2.3 菌种活化与发酵方法 | 第39页 |
3.2.4 有机酸添加方法 | 第39页 |
3.2.5 分析方法 | 第39页 |
3.2.6 考虑有丁酸/乙酸合成和吸收强度的有向信号线图模型 | 第39页 |
3.2.7 有向信号线图模型参数的确定 | 第39-40页 |
3.2.8 丁酸/乙酸合成和吸收速率的确定 | 第40-41页 |
3.2.9 利用有向信号线图模型计算溶剂产量和丁醇/丙酮比 | 第41页 |
3.3 结果与讨论 | 第41-46页 |
3.3.1 逐次、间歇式添加丁酸或乙酸提高 ABE 发酵的性能 | 第41-42页 |
3.3.2 逐次、间歇式添加丁酸或乙酸改变有机酸合成和吸收速率 | 第42-44页 |
3.3.3 逐次添加有机酸时、ABE 发酵有向信号线图模型的构建和实验验证 | 第44-46页 |
3.4 本章小结 | 第46-47页 |
第四章 丙丁梭菌/酿酒酵母混合培养提高丁醇产量和丁醇/丙酮比 | 第47-58页 |
4.1 前言 | 第47-48页 |
4.2 材料与方法 | 第48-49页 |
4.2.1 实验菌种 | 第48页 |
4.2.2 培养基 | 第48页 |
4.2.3 菌种活化与发酵方法 | 第48页 |
4.2.4 分析方法 | 第48-49页 |
4.3 结果与讨论 | 第49-57页 |
4.3.1 丙丁梭菌与酿酒酵母混合培养提高丁醇产量 | 第49-50页 |
4.3.2 添加少量丁酸或乙酸条件下、双菌共混培养体系有效提高丁醇产量和丁醇/丙酮比 | 第50-54页 |
4.3.3 双菌共混培养体系提高 ABE 发酵丁醇产量和丁醇/丙酮比的理论探讨 | 第54-57页 |
4.4 本章小结 | 第57-58页 |
第五章 节能节水式丁醇萃取发酵联产含丁醇、高十六烷值优质生物柴油工艺 | 第58-69页 |
5.1 前言 | 第58-59页 |
5.2 材料与方法 | 第59-60页 |
5.2.1 实验菌种 | 第59页 |
5.2.2 培养基 | 第59页 |
5.2.3 菌种活化与发酵方法 | 第59页 |
5.2.4 分析方法 | 第59页 |
5.2.5 萃余液处理方法 | 第59页 |
5.2.6 萃余液回用方法 | 第59-60页 |
5.2.7 不同油水比条件下,油水两相中丁醇浓度的计算 | 第60页 |
5.3 结果与讨论 | 第60-68页 |
5.3.1 ABE(丁醇)萃取发酵中萃取剂的性质分析 | 第60-61页 |
5.3.2 节能节水式丁醇萃取发酵联产含丁醇、高十六烷值优质生物柴油新型发酵工艺的提出 | 第61-63页 |
5.3.3 新型发酵工艺中最优萃取剂使用量的确定与离位萃取过程的模拟计算 | 第63-65页 |
5.3.4 使用活性炭处理萃余液、提高萃余液的回用率 | 第65-66页 |
5.3.5 萃余液反复多次全回用联产优质生物柴油和纯丁醇溶剂的研究 | 第66-68页 |
5.4 本章小结 | 第68-69页 |
第六章 使用木薯原料和添加微量中性红提高节能节水式 ABE 发酵工艺的整体性能 | 第69-80页 |
6.1 前言 | 第69-70页 |
6.2 材料与方法 | 第70-71页 |
6.2.1 实验菌种 | 第70页 |
6.2.2 培养基 | 第70页 |
6.2.3 菌种活化与发酵方法 | 第70-71页 |
6.2.4 分析方法 | 第71页 |
6.3 结果与讨论 | 第71-79页 |
6.3.1 添加微量电子载体-中性红提高以生物柴油为萃取剂 ABE 发酵的整体性能 | 第71-73页 |
6.3.2 不同配料和添加中性红条件下、玉米原料 ABE 萃取发酵的性能比较 | 第73-76页 |
6.3.3 使用木薯原料提高节能节水式丁醇萃取发酵联产优质生物柴油工艺的性能 | 第76-79页 |
6.4 本章小结 | 第79-80页 |
主要结论与展望 | 第80-82页 |
主要结论 | 第80页 |
展望 | 第80-82页 |
论文创新点 | 第82-83页 |
致谢 | 第83-84页 |
参考文献 | 第84-92页 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第92页 |