稻草纤维素水解机理及工艺条件的研究

以稻草秸杆为纤维素原料,用2%氢氧化钠对其进行预处理,选用纤维素酶作为催化剂对纤维素进行酶法水解,采用DNS法测定纤维素水解液还原糖的含量,并计算其糖化率。探讨了纤维素酶水解稻草秸秆纤维素的反应机理,研究了纤维素酶的添加量、反应温度、pH、反应时间、振荡等因素对稻草纤维素酶水解的影响。实验结果表明,当固液比为1∶30、纤维素酶添加量为40 mg、50℃、pH 4.8、振荡反应12h,纤维素酶解液的糖化率可达40%。     

预处理蔗渣纤维素水解糖化研究

采用两段稀酸水解法对用质量分数为5%氢氧化钠溶液预处理后的蔗渣进行了水解糖化研究,考察了液固比、硫酸体积分数、反应时间及催化剂硫酸亚铁对葡萄糖得率及纤维素水解率的影响。结果表明:第一段主要是半纤维素水解,以及少量纤维素水解,最优条件为液固比10 mL/g,硫酸体积分数3%,在121℃下反应3 h,葡萄糖得率为22.16%,纤维素水解率为25.98%;对残渣继续第二段水解,最优条件为液固比8 mL/g,硫酸体积分数为8%,硫酸亚铁质量分数1%,在121℃下反应5.5 h,葡萄糖得率为41.05%,纤维素水解率为56.36%;采用两段稀酸水解法水解蔗渣,葡萄糖总得率为52.68%,纤维素总水解率为67.70%。     

中性纤维素酶糖化中性汽爆玉米秸秆工艺优化

提出一种在非缓冲系统中水解中性汽爆秸秆的工艺。首先选取具有较好协同降解木质纤维素能力的特异腐质霉(Humicola insolens)所产中性纤维素酶进行工艺优化,确定其水解工艺可以在非缓冲体系中进行。在此基础上,通过添加β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、漆酶和表面活性剂与中性纤维素酶制剂中进行复配后在非缓冲体系中(自然pH值)水解中性汽爆秸秆,并用分批加酶水解提高了复合酶的酶解效率。结果表明,每克中性汽爆秸秆底物中加入10 FPU中性纤维素酶,75 IU β-葡萄糖苷酶,3 000 IU木聚糖酶和体积分数为0.5 % Triton-100,以100 g/L底物浓度水解120 h后,综合水解率为48.4 %。每克底物中复合酶以15+5 FPU,分批加酶水解120 h后综合水解率、纤维素水解率和半纤维素水解率分别为56.0 %、64.9 %和42.5 %。这有助于拓宽木质纤维素糖化工艺研究的思路,为木质纤维素材料高效糖化及后续乙醇发酵提供参考。     

木质纤维素水解糖制取的研究进展

木质纤维素资源丰富,高效制取可利用的纤维素水解糖是实现其高附加值产品生产的关键,能够促进后续生物基产品的开发和产业化进程。预处理和水解糖化技术将木质纤维素转化为含有单糖的纤维素水解液,利用活性碳和离子交换等方法净化脱毒后的水解液再经浓缩、结晶等步骤最终可获得纤维素水解糖晶体。文章综述了木质纤维素水解糖制取中原料的预处理、水解糖化、净化脱毒和浓缩结晶等关键技术的最新研究进展,并展望了今后的发展趋势。     

从木材制取乙醇

近来,越来越多地把注意力集中到把含纤维素的原料转变为乙醇(见《化学工程》1月26,51页)。例如木材或城市废物等物质能用于制造乙醇,适合于作燃料或化学原料。 Inventa AG(瑞士,多马特/埃姆斯)发展了转变纤维素为乙醇的稀酸水解法。这技术基于1941年至1956年由Inventa的母公司,在多马特/埃姆斯的埃姆斯工业公司进行木材糖化的方法。在那里有一个10,000吨/年燃料级乙醇的工厂,采用当地可利用的针叶材(主     

真菌纤维素酶系催化纤维素水解活力的测定方法简介

<正>在测定纤维素粗酶样品对不溶性固体纤维素的水解活力时,尽管选用同一纤维素底物,并以同样的纤维素粗酶样品在相同温度下水解,测定结果受反应条件如纤维素底物浓度、纤维素酶浓度以及水解时间等因素的影响而相互差别很大。而纤维素粗酶作为多个纤维素酶组分的混合物,其糖化能力更加能够反应其中各个组分之间的协同水解转化能力。本文中选择了比底物水解率(SSC)作为纤维素酶浓度的函数,即单位纤维素酶每分钟对滤纸的水解百分比作为纤维素粗酶样品不同浓度的目的函数,从而克服了以上条件对纤维素酶活测定的影响。并以水解过程中SSC瞬时速率的AUC(Area under curve)对加入纤维素酶的量做图得到的斜率评价纤维素酶样品的水解能力。经检验,该方法也适用于以棉纤维、微晶纤维素PH101和磷酸膨胀纤维素等不同纤维材料为底物时纤维素酶粗酶样品糖化能力的测定。     

蒸汽爆破预处理对沙柳组成及纤维结构性能影响研究

研究了蒸汽爆破维压时间对沙柳茎杆化学组成和酶解糖化率的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪和红外光谱(IR)对沙柳纤维物理形态、结构和性能进行了表征.结果表明蒸汽爆破处理对纤维素、木质素含量影响小显著,而半纤维素含量人幅度降低.蒸汽爆破预处理后沙柳纤维表面和细胞壁受到不同程度的破裂,蒸汽爆破纤维素表观结晶度比原料纤维素有所提高,但其绝埘结晶度降低.酶解糖化反应温度46℃、反应时问72 h、酶用最20 FPU/(g纤维素)和底物浓度为2.0%时,沙柳攀杆原料酶解糖化率为14.5%,蒸汽爆破维压4 min处理的沙柳物料糖化率达到69.81%,纤维素糖化率提高4.4倍,蒸汽爆破是一种有效的木质纤维预处理方法.     

纤维素乙醇生产技术相关专利分析研究

选取纤维素乙醇生产工艺中的原料预处理、水解糖化、乙醇发酵,以及废水后处理等关键技术点进行深入分析。利用专利文献的检索分析方法,详细分析了纤维素乙醇生产技术的全球专利技术分布情况及国内专利技术研究现状。     

纤维废渣酶水解及L-乳酸发酵的研究

木糖厂的纤维废渣中,纤维素为主要成份, 本文用纤维素酶对木糖厂的纤维废渣进行酶解，继而研究了用米根霉进行乳酸发酵。结果表明，实验条件下，纤维废渣可用纤维素酶直接水解或经碱处理后进行酶水解, 9%的纤维废渣经酶解后还原糖浓度为39.6mg·mL-1，纤维素糖化率为68.2%. 物料经碱处理后酶解液的还原糖浓度为48.2mg·mL-1, 比碱处理前提高了约16.1%。水解液用米根霉进行乳酸发酵，乳酸的浓度达到了29.5mg·mL-1，比用碱处理前物料酶解液乳酸发酵的乳酸浓度(24.0mg·mL-1)增加了约23%，但过程的总体效率有待进一步提高。     

碱性臭氧预处理对稻草秸秆酶水解的影响

以稻草秸秆为原料经碱性臭氧预处理后进行酶水解,研究了处理前后稻草秸秆半纤维素、纤维素、木质素含量的变化,通过测定酶水解还原糖含量来判断预处理的效果。结果表明,碱性臭氧预处理与碱预处理相比,在稻草秸秆木质素含量与降解上没有什么差异,但酶水解糖化效果更优。经O3/2%NaOH预处理过的稻草秸秆,在pH值5.0、酶用量31.2mg.（g底物）-1、45℃条件下酶水解120h时,还原糖含量达到了902mg.（g稻草秸秆）-1,糖化率达到了92.57%。     

美联产醋酸纤维素可提高乙醇生产经济性

由农业废弃物生产乙醇的常规路线包括酸水解过程，使半纤维素转化成葡萄糖，然后再发酵生成乙醇。然而废弃物中的纤维素不能转化，因此通常采用纤维素酶使纤维素水解成可发酵的糖类。该反应速度缓慢，而且费用较高。美国农业部（USDA）农业利用国家研发中心探索出一条解决途径，即将纤维素转化成较乙醇更具价值的醋酸纤维素产品。     

农业废弃物木质纤维素化学组成数据库的建立

选择常见的22种农业废弃物,采用碱抽提和醇沉方法分离得到半纤维素和纤维素,并对半纤维素进行酸水解处理得到单糖,通过高效液相色谱(HPLC)分析其糖组成成分,建立农业废弃物中主要成分(纤维素、半纤维素和木质素)及半纤维素中主要单糖(术糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖)组成数据库,为农业废弃物的再利用提供参考依据.还对半纤维素碱抽提步骤进行了优化.     

两种水解体系对工业糠醛渣纤维素水解研究

探究并对比了稀酸和醇酸两种水解体系对工业糠醛渣纤维素的水解情况。在稀酸水解体系中,当硫酸浓度8%、水解温度101℃、水解时间3 h,纤维素水解率42.4%、葡萄糖产率27.8%、收率72.2%,在此酸浓度条件下,探究了酸醇体系的乙醇用量对糠醛渣纤维素水解的影响。在酸浓度8%、乙醇浓度40%、水解温度83℃、水解时间2.5 h下,纤维素水解率60.1%、葡萄糖产率50.9%、收率79.1%。与稀酸水解体系相比较,醇酸体系纤维素水解率提高29.4%,葡萄糖产率提高45.4%、收率提高9.6%,水解时间减少0.5 h,水解温度降低18℃。     

纤维素燃料乙醇生产技术研究进展

纤维素燃料乙醇已成为下一代燃料乙醇的必然发展方向。文章综述了近年来以木质纤维素为原料生产燃料乙醇的关键技术,重点对物理法、化学法、蒸汽爆破法、生物法等木质纤维素原料预处理技术,酸水解、酶水解等水解(糖化)技术,以及直接发酵法、水解发酵两步法、同步水解发酵法等发酵工艺进行了总结,并指出了未来纤维素乙醇的产业化过程中必须解决的关键问题和发展趋势。     

纤维素乙醇发酵技术的研究进展

木质纤维素乙醇是保证能源与资源安全的非常有前景的一种产业,发酵技术是木质纤维素乙醇生产工艺的核心,发酵工艺技术的优劣对于木质纤维素乙醇生产的成本与乙醇产率具有重要的影响,决定发酵技术优劣的因素不仅有发酵和糖化的工艺策略,还包括可糖化水解纤维素和半纤维素的微生物。文章对木质纤维素乙醇的发酵技术进行了总结与讨论,主要包括相关的微生物、发酵工艺、水解和发酵策略等方面,对各个不同技术及工艺的定义,优缺点以及发展前景进行了概述。     

大豆秸秆酶水解及L-乳酸发酵

用纤维素酶对氨预处理后的大豆秸秆进行酶水解,利用纤维素酶的作用使纤维素、半纤维素水解为可溶性糖,继而研究了用干酪乳杆菌及清酒乳杆菌进行L-乳酸发酵,通过微生物发酵将生成的可溶性糖转化为用于生产具有可生物降解性的聚乳酸塑料的原料乳酸,实现可再生资源的充分利用.结果表明,实验条件下,5%的大豆秸秆经酶水解后,还原糖浓度为242.25 mg&#8226;g^-1,纤维素糖化率为51.22%.清酒乳杆菌、干酪乳杆菌及该两种混合菌种发酵酶解液所得L-乳酸的转化率分别为 48.27%、56.42%和71.05%.     

磺化碳固体酸催化剂的制备及其催化性能的研究

以微晶纤维素(MCC)为原料制备了碳基磺酸化固体酸催化剂,用该磺化碳固体酸MCC进行糖化水解,考察其催化水解微晶纤维素的最优条件及碳化温度对催化剂催化活性的影响,并对其重复使用性及再生进行了研究。结果表明,反应温度180℃、反应时间6 h、催化剂用量0.15 g为最佳反应条件,最高糖产率为68.71%;400℃为最佳碳化温度。催化剂重复使用后,由于表面磺酸基团的脱落其活性有所下降,可以通过再磺化得到恢复。     

用泥炭制取单糖的研究

1　前言泥炭为天然有机腐植物 ,其中所含纤维素、半纤维素可水解为单糖。利用这些单糖可以制得含有蛋白质的饲料酵母 ,节约大量粮食。泥炭国内资源丰富 ,该自然资源的综合开发及应用研究 ,具有广阔的发展前景。笔者在实验基础上 ,研究了泥炭糖化工艺条件 ,水解用酸的种类 ,浓度、反应时间及催化剂对糖化率的影响 ,优化了反应条件 ,取得令人满意结果。2　实验部分2 1　试剂及仪器硫酸、盐酸、磷酸、ＦｅＣｌ3均为分析纯 ,泥炭产地为辉县市。Ｗａｔｅｒｓ2 4 4型高效液相色谱仪 ,阿贝折射仪 ,温度计。2 2　样品组成及制备试验用泥炭组成 (重…     

泥炭的糖化

采用木材糖化法制造饲料酵母,由于原料不足才把泥炭和木材合并使用,后来发现,若把少量食盐水和硫酸加入高位泥炭水解的产物,酵母生长很旺盛,比单用木材糖液作原料的,饲料酵母的数量增加20～30％。如把松材锯屑(多糖分为66.5％,其中纤维素成分占45.3％)和分解度为10％的泥     

浅谈秸秆类废弃物制备燃料乙醇的工艺

秸秆类废弃物类物质是地球上一种含量极其丰富的可再生资源,其主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。这种废弃物类物质在经过预处理、水解和发酵工艺后,可以用来生产变性燃料乙醇。文章针对这几个关键工艺步骤进行了描述,并探讨了目前有关方面的最新进展。