生物工程碩士開題報告
開題報告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。這是一種新的應用寫作文體，這種文字體裁是隨著現(xiàn)代科學研究活動計劃性的增強和科研選題程序化管理的需要而產(chǎn)生的。下面是生物工程碩士開題報告，請參考！
生物工程碩士開題報告
1 課題來源
來課題源于指導老師科研項目，為實驗性課題。
2 研究目的及意義
隨著世界各國經(jīng)濟發(fā)展對能源需求的增加及石油資源的瀕臨枯竭，能源危機日益突顯，許多專家估計,世界上已知的石油儲存量大約30年內(nèi)將被消耗完。
[1]。所以世界各國紛紛開始研究可再生資源作為補充替代能源,其中以燃料酒精的生產(chǎn)最為突出。而纖維素是地球上最豐富、最廉價的可再生資源。利用微生物及酶技術(shù)，將其水解轉(zhuǎn)化成燃料乙醇是解決化學燃料短缺的有效途徑之一[2]。因此研究開發(fā)纖維素的轉(zhuǎn)化技術(shù),將秸稈、蔗渣、廢紙、垃圾纖維等纖維素類物質(zhì)高效地轉(zhuǎn)化為糖,進一步發(fā)酵成酒精,對開發(fā)新能源,保護環(huán)境具有非常重要的現(xiàn)實意義。近年來這一領域的研究日益受到世界上許多國家的重視。
3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
目前國內(nèi)外利用秸桿物質(zhì)生產(chǎn)酒精的技術(shù)水平還是停留在先用纖維素酶產(chǎn)生菌株（或其產(chǎn)生的纖維素酶）分解秸桿物質(zhì)產(chǎn)生戊糖和己糖，再由乙醇發(fā)酵菌把單糖轉(zhuǎn)化為乙醇。人們多年來一直設法把一系列編碼纖維素酶和半纖維素酶的基因重組進能利用單糖發(fā)酵生產(chǎn)酒精的工程菌中，使之能直接將秸稈分解成單糖，進而轉(zhuǎn)化成酒精。近年來美國能源部鼓勵采用具有分解纖維素、半纖維素的整套酶類、能發(fā)酵戊糖產(chǎn)生有機酸的某些極端嗜熱細菌，設法引入乙醇發(fā)酵途徑的基因，同時敲除細菌中的有機酸發(fā)酵途徑，構(gòu)建利用秸桿發(fā)酵乙醇代謝工程菌，這方面的前景非常誘人。與美國等國家相比我國目前以纖維質(zhì)廢物為原料生產(chǎn)酒精仍需進一步的深入研究。
湯暉，于淼，湯樹德等研究表明： ① 用不同的化學方法預處理秸桿，其纖維素酶解效果順序為：強堿＞石灰＞氨化＞對照；同一方法在高溫下＞常溫下； ②提高酶濃度可加快酶解速率，縮短達到同一糖度時間；在相同底物和酶濃度下，采用較低溫度和延長酶解時間，可獲得較高糖度和提高糖化率；在一定的酶濃度下提高底物濃度，雖然酶解速度減慢，但糖度較高，延長酶解時間可獲得較高糖化率。 ③利用纖維素對纖維素酶的吸附—解吸特性，通過間斷抽吸糖液和等量稀釋并添加底物，所建立的纖維素酶循環(huán)有限連續(xù)糖化工藝是一種耗酶量小而高效糖化綜纖維的簡易可行工藝。
易守連通過比較次氯酸鈉法、乙醇法、堿性雙氧水法和氨水法預處理對木
質(zhì)素脫除的效果得知，堿性雙氧水對玉米芯中木質(zhì)素的脫除效率最高;正交試驗獲得堿性雙氧水脫除玉米芯木質(zhì)素的工藝條件，處理時間對玉米芯木質(zhì)素脫除率影響顯著，其主次關(guān)系為:時間>雙氧水濃度>堿濃度;最佳工藝條件為雙氧水濃度
1.5%，堿濃度 0.12mol/L，處理時間6h，木質(zhì)素脫除率達78.08%[7]。最終去木質(zhì)素的材料的糖化率得到明顯提高。
孫萬里等分別采用稀酸和酸堿順序兩種方法處理稻草秸稈結(jié)果表明,木質(zhì)素與半纖維素對纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖都有較大影響,稀酸處理的秸稈酶解纖維素轉(zhuǎn)化率(43.4 % ,葡萄糖質(zhì)量濃度24.1 g/ L) 是未處理秸稈(16.8 %,葡萄糖質(zhì)量濃度
6.2 g/ L) 的2.6 倍,而酸堿順序處理的秸稈(60.6 %,葡萄糖質(zhì)量濃度47.7 g/ L) 則是未處理秸稈的3.6 倍。采用上述兩種方法處理秸稈后,秸稈木質(zhì)素和半纖維素被移去,秸稈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而秸稈纖維更易受纖維素酶的攻擊,并且秸稈木質(zhì)素和半纖維素質(zhì)量分數(shù)越低,纖維素的酶解得率就越高[8]。
張木明等采用酸處理、堿處理和機械粉碎3 種方法對稻草秸稈進行預處理。探討3 種預處理方法對稻草秸稈酶解產(chǎn)糖以及纖維素、木質(zhì)素含量的影響。結(jié)果表明, 3 種預處理都可以較為有效地提高稻草秸稈的酶解產(chǎn)糖率。經(jīng)酸處理、堿處理和機械粉碎處理后, 稻草秸稈的最高酶解產(chǎn)糖率分別為9.25 %, 33.16 %和10.64 %, 分別約為對照的3.4 倍、12.0 倍和4.0 倍。酸處理和堿處理可以去除部分雜質(zhì), 達到純化稻草秸稈的目的, 提高纖維素酶的作用底物——纖維素的比例, 從而提高酶解產(chǎn)糖率; 而機械粉碎則主要是通過提高酶反應的接觸面積來達到提高酶解產(chǎn)糖率的作用[9]。
董玲玲等研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)纖維素中木質(zhì)素的去除是影響纖維素糖化率的關(guān)鍵因素。當采用濕氧化技術(shù)處理麥稈時，木質(zhì)纖維素的去除率為48.4%，半纖維素的去除率為39.5%時，纖維素的糖化率最大，可達到78.2%[10]。
4主要研究內(nèi)容、方法
利用木質(zhì)纖維類原料生產(chǎn)乙醇，傳統(tǒng)的方法主要分為兩個階段:第一階段研究將纖維素酶解成糖;第二階段是用酵母菌將糖發(fā)酵生成乙醇。根據(jù)報道，以糖為底物進行乙醇發(fā)酵時的理論轉(zhuǎn)化率為51％。
4.1主要內(nèi)容
�。�1）葡萄糖標準曲線的繪制
�。�2）纖維素酶活的測定：
（3）纖維素水解實驗
�、俨煌A處理過程對糖化效果的影響
②不同加料方式對糖化效果的影響
�。�4）發(fā)酵試驗
4.2實驗方法
（1）用DNS法測葡萄糖濃度；
（2）濾紙酶活（FPA）
�。�4）生物傳感器法測酒精含量
5工作的主要階段、進度
本實驗可分為兩大階段，第一階段研究將纖維素酶解成糖;第二階段是用釀酒酵母菌將糖發(fā)酵生成乙醇。
20**.3.1——20**.3.11 閱讀有關(guān)課題的文獻，完成外文翻譯和開題報告，
擬訂實驗方案；
20**.3.12——20**.3.25 標準曲線的測定及糖化實驗；
20**.3.26——20**.4.7發(fā)酵實驗；
20**.4.7——20**.4.12實驗數(shù)據(jù)的分析處理；
20**.5.28——20**.6.7論文的定稿及答辯。
6最終目標及完成時間
本實驗要求以去木質(zhì)素纖維素為原料進行糖化發(fā)酵發(fā)酵實驗，并對其結(jié)果進行評價效果；最終目標是得到高的葡萄糖濃度，提高糖化率。
完成時間：20**.5.27
7現(xiàn)有條件及必須采取的`措施
現(xiàn)有艾倫實驗室及DK2系列電熱恒溫振蕩水槽，VELP纖維素測定儀，自動雙重純水蒸餾器，袖珍數(shù)顯筆式酸度計KL-009(I)，紫外分光光度計UV-1101，離心機RJ-TGL-16B，SBA-40C型電子生物傳感器及各種實驗藥品。
必須采取的措施：分光分光光度計應添加比色皿，并注意后期的維護；大的離心機中新買的帶旋塞的離心管，在裝滿和速度過大的時候都會使旋塞脫離打在離心機的蓋上，對儀器又損害。 濾紙酶活力（u/g)葡萄糖含量（mg)酶液定容總體積5.56反應液中酶液加入量（ml）樣品重（g）時間（h）（3）糖化率的計算： 糖化率（%）還原糖量0.9100底物重量纖維素百分含量
8協(xié)助單位及要解決的主要問題
本課題的完成應解決木質(zhì)素的去除，糖化率及糖濃度的提高等技術(shù)問題，同時，需要得到……三峽大學再生能源研究所及田毅紅老師的大力支持和幫助。
參考文獻
[1]中國農(nóng)業(yè)部/美國能源部項目專家組.中國生物質(zhì)資源可獲得性評價[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1998,11-22,78-79,101-106.
[2]陳洪章 ,李佐虎. 影響纖維素酶解的因素和纖維素酶被吸附性能的研究[J]. 化學反應工程與工藝,2000,6(1),30-34.
[3]Ma Teresa García-Cubero, Gerardo González-Benito, Silvia Bolado. Effect of ozonolysis pretreatment on enzymatic digestibility of wheat and rye straw[J]. Bioresource Technology, 2009, 100: 1608-1613.
[4]郭廷杰.美日利用纖維素生物質(zhì)原料制燃料乙醇的技術(shù)開發(fā)IJ].能源技術(shù),2004,(2)61-63.
[5]柴文淼.纖維素酶水解的進展[J].浙江林業(yè)科技,1981,(1)63-65.
[6]易守連.農(nóng)作物秸稈木質(zhì)纖維素組分分離及高效糖化工藝研究[D].合肥工業(yè)大學碩士學位論文，2010,(2)1-56.
[7]常秀蓮.木質(zhì)纖維素發(fā)酵乙醇的探討[J].釀酒科技,2001,(2)39-42.
[8]湯暉, 于淼,湯樹德.纖維素酶解條件和連續(xù)酶解工藝的研究[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學學報,2010,(4)72-75.
[9]孫萬里.木質(zhì)素與半纖維素對稻草秸稈酶解的影響[J].食品與生物技術(shù)學報, 2010，29(1)18-22.
[10]李穩(wěn)宏, 吳大雄, 李寶璋.麥秸纖維素酶解法制糖研究[J].化學工程,2009,(3)125-128.
[11]董玲玲.半纖維素和木質(zhì)素去除對纖維素糖化過程的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2009,(4)31-35
[12]孔雷, 趙鳴鏑, 吳永紅.濾紙?zhí)?DNS比色法測定纖維素酶活力[D].湖南農(nóng)業(yè)大學,1999,(1)25-29.
[13]Li Zhu,Mark T.Holtzapple Structural features affecting biomass enzymatic digestibility[J],Bioresource Technology, 2008, 99（9）:3817-3828.
[14]李鴻玉, 厲重先.促進劑H對纖維素濾紙酶活及酶促反應動力學特性的影響[J].食品工業(yè)科技,2007,(6)81-87.
[15]李亮亮,牛森.纖維素酶活力測定方法的比較研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學,2001,(4)39-42.
[16]蘇茂堯 ,張力田.纖維素的酶水解糖化[J].纖維素科學與技術(shù),1995,(1)30-36.
[17]陳洪章 ,李佐虎. 影響纖維素酶解的因素和纖維素酶被吸附性能的研究[J]. 化學反應工程
與工藝,2000,6(1),30-34.
[18]李春玲, 張寧, 李杰, 孫長征.釀酒酵母在纖維素酒精發(fā)酵中的應用[J].中糧生化能源, 2010(3)33-35.
【生物工程碩士開題報告】相關(guān)文章：
3.生物開題報告范文