木糖醇母液色谱分离性能优化

在实验室模拟移动床(SMB)分离设备上成功地实现了木糖醇母液中木糖和木糖醇组份的分离提纯。并在平衡理论的框架下,采用基于真实移动床(TMB)的简化数学模型,以产品纯度和收率为系统分离性能的优化指标,研究SMB分离性能与操作条件之间的关系。通过对木糖醇母液SMB色谱分离过程操作条件的寻优仿真研究,确定稳态时柱内的木糖和木糖醇浓度分布状态;计算出不同操作条件时两组分产品液各自的纯度和收率变化规律图。在阀门切换时间为15min,进料木糖醇母液中木糖浓度35gL-1,木糖醇浓度114gL-1,进料和出料总量恒定为16mLmin-1,循环洗脱剂流量恒定为18mLmin-1的操作条件下,木糖醇母液进料流量在1~2.3mLmin-1范围内都可同时获得纯净木糖醇与木糖产品。在实验室SMB分离设备上进行了验证,得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到了100%,所有实验结果与仿真曲线基本吻合。因此采用基于TMB的简化的平衡理论模型进行仿真和优化研究可分析和预测木糖母液SMB色谱分离系统操作条件对系统分离性能的影响,有效地指导了产品分离实验、工业化放大设计和生产优化操作。     

木糖与木糖醇色谱分离操作的质量优化

利用模拟移动床（SMB）连续色谱技术分离木糖醇母液中的木糖和木糖醇组分。在平衡理论的框架下，提出了使用基于相应的真实移动床（TMB）的简化数学模型，来研究各进料液和产品流出液的流量等操作参数的变化，对SMB分离性能（以纯度和收率作为性能指标）影响的方法。采用本方法进行了操作条件寻优仿真，并取得满意结果。在实验室SMB分离设备上，基于此最佳操作条件所得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到100％。     

玉米苞叶中提取出木糖醇的方法

用玉米苞叶生产木糖醇的方法主要是利用玉米苞叶进行水解制取木糖,木糖再经处理进行氢化制取木糖醇。该方法的特点是,水解所用的催化剂为盐酸,该催化剂相对使用硫酸节省了一半;用阳离子交换树脂中和木糖液中的盐酸,使木糖液中的灰分减少,提高了木糖液的质量;该方法以粉状和颗粒状混合的活性炭作为脱色剂,使脱色效果大大增强,又由于玉米苞叶中的色素含量较低,也节省了活性炭的用量,降低了生产成本。另外,水解是在常压下进行,节省了设备投资,因此,该方法可降低木糖醇的生产成本,提高木糖醇的质量。玉米苞叶中提取出木糖醇的方法…     

磁改性D151阳离子交换树脂纯化黄柏小檗碱

采用化学共沉淀法制备磁性树脂,以对小檗碱的吸附率为指标,采用单因素试验和正交试验,考察了母液浓度、pH值、吸附温度和时间对吸附率的影响,并与未磁化的D151树脂进行对比。试验结果表明,最佳的吸附条件为母液质量浓度为0.015 mg/mL,pH值为8,温度为35℃,吸附时间为2.5 h,磁性D151树脂的吸附率高达91.11%,未被磁化的D151树脂的吸附率为85.76%。磁改性D151阳离子交换树脂用于黄柏中小檗碱的分离速度快,吸附率高,工艺简单。     

固定床色谱分离木糖、山梨糖的实验研究

一、前言 由玉米芯(或甘蔗渣)水解法生产木糖的工艺中,水解液中的木糖由结晶的方法得到。木糖结晶母液中,除了未结晶出来的木糖之外,还含有大量山梨糖以及少量其他糖类,用结晶的方法已难以进行深度分离,由于木糖、山梨糖都是高价值产品,因此开发木糖结晶母液的深度分离技术具有很大的经济价值。     

电渗析技术在木糖醇酸水解法制备中的应用

木糖醇作为一种可作为甜味剂的糖醇具有广泛的应用前景。目前工业上酸水解法制备木糖醇的过程中需要一个脱除水解液中的残酸的工艺步骤。传统的残酸去除方法为饱和石灰水中和法,存在能耗高、消耗的化学试剂多、污染大等缺点。为实验木糖醇的清洁生产,本文采用自我组装的电渗析装置对木糖水解液中的残酸进行了选择性的去除,考察了操作电流对残酸去除及木糖得率的影响。结果表明,当操作电流为30 mA·cm^-2时,电渗析过程对残酸的去除率大于99%,其木糖的得率为84.9%,电渗析工艺处理木糖水解液的能耗为179 kW·h·t^-1,脱酸工序成本为每吨母液139元,具有良好的经济效益和环境效益。由此可见,电渗析工艺在木糖醇酸水解法制备过程中具有广泛的应用前景。     

玉米秸秆半纤维素制备木糖醇的研究

首先采用无污染的碱性过氧化氢法研究了半纤维素的分离与提取,然后对提取的半纤维素分别进行化学水解和酶水解比较,最后研究了水解液发酵制备木糖醇。结果表明,半纤维素分离提取的优化参数为:2%过氧化氢,2%氢氧化钠,加热时间4 h,反应温度75℃。使用CF3COOH水解半纤维素所得木糖含量为67%~73%,水解率为76%~84%,稀盐酸预处理半纤维素再化学水解所得木糖含量高达88%,水解率上升至大约90%。半纤维素的酶水解实验表明,木聚糖酶的水解专一性高于半纤维素酶,木聚糖酶水解率为38%~60%。在水解液发酵实验中,酶水解液的木糖醇转化率高于化学水解液。另外,通过浓缩半纤维素水解液,提高发酵液的木糖初始浓度,有利于菌株生长,可以提高木糖醇转化率。研究对于玉米秸秆半纤维素制备化学品具有一定的指导意义。     

日本研究用酶法从植物原料转化制木糖醇

据<日本工业新闻>报导,日本科学家歧泽大学的高见泽一教授对乳香果皮用22个大气压进行高压处理,然后突然减压,使所含半纤维素爆裂粉碎,组织破坏,然后用酶切断半纤维素的大分子,从而提取木糖.再用转基因大肠杆菌使木糖转化为木糖醇.该技术能从乳香果皮中提取67%木糖,而从木糖中能获得82%的木糖醇.此外还对胡桃皮、花生皮和葵花籽皮也进行了研究.     

麦草酸水解及水解液木糖发酵的研究

采用甲酸/盐酸水解体系水解麦草,发现 65℃ 水解 0.5 h 可实现麦草中半纤维素的充分水解。选用热带假丝酵母发酵麦草甲酸水解液制取木糖醇。分别研究了在不同浓度甲酸及甲酸根条件下D-木糖的发酵效果,发现在 2 g/L 的甲酸及 5 g/L 的甲酸根条件下,D-木糖实现发酵并得到最大产率的木糖醇,高浓度的甲酸及甲酸根都会抑制D-木糖的发酵。采用D311型阴离子交换树脂脱除甲酸根,实现了麦草水解液的发酵,木糖醇最高得率为 16.88%(木糖醇/木糖)。     

响应面优化木糖母液发酵产丁二酸

对产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）GXAS137发酵木糖母液产丁二酸的条件进行优化,探索利用废弃木糖母液合成高附加值丁二酸的可行性。首先通过Plackett-Burman实验设计确定影响丁二酸发酵的显著因子,然后采用最陡爬坡实验逼近各显著因子的最优区域,最后通过Box-Behnken实验设计确定各因子的最优水平。影响木糖母液发酵产丁二酸的显著因子及最优浓度分别为：木糖母液64.75g/L,玉米浆15.71g/L,碱式碳酸镁46.39g/L。在最优发酵培养条件下,丁二酸产量达到38.01g/L,比优化前提高了20.7%,与模型预测值（38.41g/L）基本一致。进一步利用2L发酵罐进行了放大试验,发酵72h丁二酸产量最高可达48.99g/L,较厌氧瓶发酵提高了28.9%,丁二酸得率为0.80g/g总糖。结果表明,采用低价的木糖母液作为底物,可为未来低成本、高效产业化生产丁二酸奠定坚实的基础。     

液相色谱分离技术的小型评价装置及其应用

建立了一套液相色谱分离技术的小型评价装置及数据处理方法,该装置由吸附柱、计量泵、定量管、六通切换阀、恒温水浴等组成;数据处理中详细介绍了流出曲线的绘制、应用及分离过程的评价等,最后结合对木糖醇母液的分离过程说明了评价装置的具体用途。     

基于遗传算法的木糖醇发酵培养基优化研究

运用遗传算法,对利用莫格假丝酵母由木糖生产木糖醇的发酵培养基优化进行研究,用４０个实验样本完成了６种培养基成份,５０个浓度水平的优化任务。实验结果表明：利用遗传算法可优化培养基成份富量,取得更好的发酵效果。按照优化后的培养基组成,由５０ｇ／Ｌ木糖获得了２９．７ｇ／Ｌ木糖醇,比优化前提高５．７％。     

Evaluation of the operating parameters for the separation of xylitol from a mixed sugar solution by using a polyethersulfone nanofiltration membrane

Nanofiltration (NF) membranes may offer a good route for the recovery of xylitol due to the difference in the size of its particles compared to the other sugars. We evaluated the ability of an in-house polyethersulfone (PES) NF membrane to separate xylitol from a simulated broth solution containing xylose and arabinose. Initially, a Box-Behnken design was utilized to optimize the factors that were significantly involved in the recovery of xylitol, such as the concentration of the components, the composition of the solution, and the pressure. The results obtained from the analysis of the experimental response revealed that the fabricated PES membrane was able to retain 92% of the xylitol and remove 50% of the arabinose, with the purity of the xylitol being enhanced accordingly. The results of fouling showed a good membrane performance for long-term filtration. The concentration polarization was dominated by the membrane pores and the charge. It could be concluded that nanofiltration has a high potential to recover xylitol from its corresponding sugars.     

高效液相色谱法用于发酵法生产木糖醇的中间质量控制

利用高效液相色谱法测定木糖发酵液中木糖、阿拉伯糖和木糖醇的含量。该法准确、简便、用时用样少,结果对于发酵法生产木糖醇的过程控制具有指导意义。     

离子交换树脂纯化发酵液中的核糖醇

为从发酵液中获得核糖醇产品,采用离子交换树脂对发酵液中的核糖醇进行分离纯化,探讨了进样浓度、柱的高径比、温度以及洗脱速度对分离效果的影响。结果表明,PCR-642钙型离子交换树脂具有良好的选择性,在发酵液脱色、减压浓缩至原液的20%,进料量为25 g、层析柱的高径比为25,洗脱流速为3.0 mL/min的条件下对核糖醇发酵液进行分离,得到核糖醇组分的收率为91.60%,核糖醇产品纯度达99%以上,结构经红外光谱确证。     

Xylitol production by liquid emulsion membrane encapsulated yeast cells

BACKGROUND: Liquid emulsion membrane (LEM)‐encapsulated live cells can be used to produce various products. This work reports on LEM‐encapsulated cells for producing xylitol and models the production process. RESULTS: Encapsulated cells of Candida mogii ATCC 18364 were used to produce xylitol from xylose. Soybean oil LEM consisting of 5% (w/v) lanolin and microwaxes was found most suitable for this process. The LEM‐encapsulated cells were immobilized in a tubular biocatalytic loop. Xylitol was produced under oxygen‐limited and aerobic conditions. Xylitol productivity and yield were 0.005 g L^?1 h^?1 and 0.52 g g^?1, respectively, for oxygen‐limited operation. Under aerobic conditions, xylitol productivity increased greatly to 0.022 g L^?1 h^?1, but yield on xylose declined to 0.49 g g^?1. A mathematical model successfully described substrate consumption and product formation in the LEM‐immobilized cell system. CONCLUSION: Potentially, immobilized cell LEM systems are useful for certain fermentations and they can be successfully modeled, as shown by the example of xylitol from xylose process. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

极性大孔树脂XDA-8在提取工业咖啡因上的应用研究

以纯咖啡因的水溶液进行了静态吸附与解析实验,并以新华制药厂提供的咖啡因甲基化母液为原料进行了动态实验,考察了极性大孔树脂XDA-8对咖啡因的吸附性能,探讨了其实际应用的可行性。静态实验结果表明,在pH 6～7的水溶液中,树脂对咖啡因的吸附量达到最大,293 K下,树脂的最大理论吸附量可达432.9 mg/g干树脂;温度升高,树脂对咖啡因的吸附能力下降;动力学分析表明,树脂对咖啡因的吸附过程为液膜扩散控制。动态实验结果显示,XDA-8树脂能完全吸附4 BV(BV-树脂体积)甲基化母液中的咖啡因,对6 BV甲基化母液中咖啡因的吸附率达到97.5%以上,负载柱可用60%乙醇完全洗脱。