玉米秸秆生物法制取酒精的中间试验

建立了玉米秸秆采用蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解和戊糖己糖同步发酵技术制取酒精的中间试验装置。玉米秸秆在1.6～2.0 MPa条件下蒸汽爆破预处理,在提高玉米秸秆对纤维素酶可及度的同时,玉米秸秆中纤维素、木聚糖和木质素损失分别为4.08%、40.02%和9.91%。里氏木霉以10%的原料制备纤维素酶,并用于降解剩余的90%的原料,滤纸酶活力和纤维素酶水解得率分别为2.27 FPIU/mL和71.3%。初始还原物浓度为43.65 g/L的水解糖液经树干毕赤酵母发酵16 h,还原物利用率和酒精得率分别为87.17%和0.43 g/g(酒精/消耗的糖)。     

凝胶过滤色谱法研究酶解过程中木聚糖分子结构的变化

采用凝胶过滤色谱法研究了木聚糖在酶解过程中分子量分布的变化。结果表明,木聚糖酶对高分子量组分的木聚糖的降解能力较差,而主要降解分子量介于15000～3000之间组分的木聚糖,使得这部分木聚糖变为分子量更低的木聚糖组分。随着酶解时间的延长,酶解得率上升,酶解产物中低聚木糖含量增多,未被酶解的木聚糖的平均聚合度上升,当酶解时间超过4h时,这种变化趋势缓慢。随着酶解轮次的增加,酶解产物中可溶性木聚糖的含量越来越少,木聚糖被降解的难度越来越大。在实际生产中,用来作为低聚木糖生产的木聚糖其聚合度应在20～100之间,酶解时间以4h为宜,重复利用未水解木聚糖的轮次以2轮为宜。     

低聚合度木聚糖对木聚糖酶合成的影响

研究了木聚糖的聚合度和添加黄豆粉对里氏木霉合成木聚糖酶的影响,并以纯化木聚糖酶水解木聚糖。研究结果表明:木聚糖经酶水解后平均聚合度降低54%,戊聚糖含量为75.4%。采用低聚合度木聚糖为底物碳源和添加黄豆粉都可提高产酶效果。以12g/L低聚合度木聚糖添加2g/L黄豆粉,培养3d后木聚糖酶活力可达到113IU/mL,提高49.3%。通过对木聚糖酶进行纯化处理可以有效除去β 木糖苷酶。以体积分数10%的木聚糖酶水解35g/L木聚糖3h后,低聚木糖得率达到35.5%,而木糖得率仅为1.5%,低聚木糖与总糖的比值达到95.8%,随着酶解时间的延长,低聚木糖不会被降解。     

低聚木糖生产用木聚糖酶的选择性合成

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、碳氮比对木聚糖酶酶系组成的影响.低分子量组分较多的木聚糖有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,酶解产物中低聚木糖的含量较高(80.70%).低碳氮比有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,抑制外切-β-木糖苷酶的合成.以低分子量较多的木聚糖(7g/L)为碳源,降低培养基的碳氮比为4.0,调控培养60h,用该木聚糖酶酶解粗木聚糖,产物中低聚木糖占总糖的86.32%.     

低聚合度木聚糖对木聚糖酶合成的影响

研究了木聚糖的聚合度和添加黄豆粉对里氏木霉合成木聚糖酶的影响，并以纯化木聚糖酶水解木聚糖。研究结果表明：木聚糖经酶水解后平均聚合度降低54％，戊聚糖含量为75．4％。采用低聚合度木聚糖为底物碳源和添加黄豆粉都可提高产酶效果。以12g／L低聚合度木聚糖添加2g／L黄豆粉，培养3d后木聚糖酶活力可达到113IU／mL，提高49．3％。通过对木聚糖酶进行纯化处理可以有效除去β-木糖苷酶。以体积分数10％的木聚糖酶水解35g／L木聚糖3h后，低聚木糖得率达到35．5％，而木糖得率仅为1．5％，低聚木糖与总糖的比值达到95．8％，随着酶解时间的延长，低聚木糖不会被降解。     

脂肪酶和纤维素酶/木聚糖酶混合用于ONP脱墨

将脂肪酶和纤维素酶/木聚糖酶以不同比例混合用于旧报纸(ONP)的脱墨实验.结果表明,当脂肪酶与纤维素酶/木聚糖酶混合酶(50/50)以40/60的比例混合时,能获得较佳的脱墨效果,浆料的裂断长、耐破指数和撕裂指数分别比纤维素酶/木聚糖酶(C/X)脱墨浆提高3.2%、7.4%、和7.1%,得率高于纤维素酶、木聚糖酶及二者的混合酶脱墨浆,滤水性能也得到了改善.混合酶中脂肪酶、纤维素酶和木聚糖酶用量分别比单一酶脱墨节省了60%、70%和70%.     

木聚糖酶中纤维素酶对麦草浆生物漂白的影响

选用产自里氏木霉的含不同纤维素酶量的木聚糖酶进行漂前预处理，研究了具有不同木聚糖酶活与纤维素酶活比值(X／C)和不同纤维素酶系组成(F／C比值不同)的复合酶对浆料性能的影响。结果表明：随着X/C比值的减小，在相同用氯量时漂白浆白度逐渐升高，裂断长和耐破指数逐渐下降；在X／C比值相近条件下，随着F／C比值增加，浆料白度升高，而裂断长和耐破指数则明显下降，木聚糖酶中存在少量纤维素酶有助于纸浆漂白，若外切葡聚糖酶和纤维二糖酶含量过高，则对纸浆强度不利。     

木质素磺酸盐制取香兰素的氧化反应

本文对亚硫酸盐木材纸浆废液中的木质素磺酸盐在碱性、空气氧化反应中对氢氧化钠、香兰素和碳酸钠的浓度变化规律进行了分析。对于固形物浓度为20%、28%和35%的废液,氢氧化钠加入量的合理范围分别80～110,95～140和110～160g/L。在废液固形物浓度28%、表压1.44MPa、180℃、空气体积流速3L/L·min 的条件下,香兰素的产量为10.8～14.3g/L,香兰素对木质素的得率为7.6～10.0%,反应时间为50min。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的克隆及序列分析

通过设计特异性引物,以黑曲霉总RNA为模板,采用RT-PCR技术获得了预期大小的基因片断.将目的基因使用pMD18-T载体转化到大肠杆菌,质粒PCR鉴定表明已成功克隆了黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因.测序结果表明,获得的目的基因片段大小为2583 bp.该序列与GenBank中的β-葡萄糖苷酶基因序列相比,核苷酸序列同源性达98.88%、氨基酸序列同源性达99.77%.同时,通过PCR技术扩增,获得了去除信号肽的反应产物,大小为2500 bp左右.该结果为目的基因在毕赤酵母中能够使用载体上的信号肽序列进行分泌表达奠定了基础.     

黑曲霉胞内β-葡萄糖苷酶分离提纯及其性质的研究

采用丙酮沉淀、DEAE-Sepharose阴离子交换层析、Sephactyl S-200凝胶过滤、Phenyl Sepharose CL-4B疏水层析等步骤,从黑曲霉菌丝体中获得了一种凝胶电泳均一的胞内β-葡萄糖苷酶,其单亚基相对分子质量为122.7K,纯化倍数和得率分别为7.2和19.3%.以纤维二糖为底物时,该酶葡萄糖的抑制常数Ki为0.19 mmol/L,Km值和Vmax分别为2.99 mmol/L、1.49 μmol/min.该酶最适反应温度60℃,最适反应pH为5.0;在60℃以下及pH3～6范围内均能保持稳定.甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮和乙酸乙酯等有机溶剂对胞内β-葡萄糖苷酶有很好的激活作用.