蒸汽与液氨爆破对白酒丢糟稀硫酸降解工艺的影响研究

以白酒厂丟糟为原料,自制爆破装置,采用化学分析与扫描电镜、X射线衍射相结合的方法,分别研究了蒸汽爆破在温度200℃～220℃,维压时间5min～20min,压力1.0MPa～4.0MPa;液氨爆破在温度60℃～80℃,维压时间10min～30min,压力1.0MPa～4.0MPa的条件下,蒸汽与液氨爆破预处理对丢糟的主要成分与稀硫酸水解还原糖得率的影响。结果表明,当蒸汽爆破条件为温度210℃,时间10min,压力2.5MPa时,处理后物料纤维素含量33.42%,半纤维素19.03%,稀硫酸水解还原糖得率最高51.92%;当液氨爆破条件为温度70℃,时间30min,压力2.5MPa时,处理后物料纤维素含量19.01%,半纤维素32.45%,稀硫酸水解还原糖得率最高48.09%。SEM与XRD显示,蒸汽与液氨爆破后白酒丢糟纤维形态结构受到不同程度的破坏,表面断裂、空隙增加,纤维素的结晶度降低,有利于稀酸水解作用的进行。     

稀酸预处理对玉米秸秆纤维组分及结构的影响

研究了稀硫酸预处理对玉米秸秆化学组成变化及纤维素酶水解得率的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对玉米秸秆纤维结构特性进行了分析。结果表明随着硫酸浓度的增大、温度的升高和时间的延长,纤维素和木质素含量有所增加,而半纤维素含量大幅度降低,且预处理后纤维素酶水解得率也逐渐增大。当处理条件为硫酸质量分数0.75%、温度150℃、时间80 min时,半纤维素降解率为98.02%,所得固体渣纤维素酶水解得率为66.95%(纤维素酶用量20 FPUI/g纤维素)。稀酸预处理后玉米秸秆纤维表面和细胞壁受到不同程度的破坏,表面积增大,孔洞增加,纤维素的结晶度降低,有利于纤维素酶水解作用的进行。     

低酸喷雾协同蒸汽爆破预处理对小麦秸秆结构及酶水解的影响

研究了低酸喷雾协同低温蒸汽爆破（以下简称汽爆）预处理条件对小麦秸秆纤维的化学组分、结构及酶水解效率的影响。结果表明,在5%硫酸浓度（料液比1∶1）、汽爆反应温度170 ℃（0.79 MPa）、反应时间5 min预处理条件下,纤维素保留率达91.3%,半纤维素脱除率达83.4%,水解液糖得率为80.1%;对预处理后小麦秸秆进行酶水解反应72 h,可获得84.9%的葡萄糖酶解率。本研究提出的低温汽爆预处理农业秸秆的方法,可实现纤维素的高保留率并获得优异的酶水解效率。     

蒸汽爆破废纸稀酸水解的研究

研究了蒸汽爆破(处理)对废纸(旧杂志纸)稀酸水解糖化的影响,首先探讨了未蒸汽爆破的废纸在液固比为100∶1的条件下,不同温度、H2SO4质量分数、水解时间对废纸水解糖化的影响。结果表明,废纸的最佳水解条件为水解温度190℃,H2SO4质量分数4%,水解时间50 min,在该条件下水解得到还原糖浓度为2.88 mg/m L,还原糖得率为52.3%。在此条件下对蒸汽爆破后的废纸进行水解,研究得到最佳蒸汽爆破条件为爆破压力2.2 MPa,压力作用时间10 min,废纸含水量8%。蒸汽爆破后的废纸水解还原糖浓度为4.21 mg/m L,还原糖得率为64.7%,较未蒸汽爆破的废纸提高了12.4%,由此表明蒸汽爆破对促进废纸的水解糖化有明显作用。     

蒸汽爆破预处理条件对麦草生物转化为乙醇影响的研究

以蒸汽爆破法预处理麦草，预处理温度分别为190℃和210℃，停留时间分别为2min，4min和8min，研究了不同的预处理条件对麦草原料得率、半纤维素组分、纤维素的回收率、纤维素的酶水解得率的影响。结果表明：预处理条件的提高，汽爆原料的得率呈现下降趋势，而纤维素和半纤维素组分的溶解程度提高，酶水解得率相应提高。在温度为190℃，停留时间为2min的预处理条件下，汽爆麦草原料的得率和纤维素的回收率最高，分别达到81．2％和58．4％；在温度为210℃，停留时间为8min的预处理条件下，汽爆麦草原料的纤维分离程度最佳，并且纤维素的酶水解得率最高，达到73．2％。     

废竹质纤维水解工艺的研究

考察了水解工艺对废竹质纤维还原糖产率的影响。实验表明:颗粒度、水解温度、pH值影响着竹质纤维还原糖产率,颗粒度被破碎成80~150目、温度120℃、pH4.0实验条件下,水解40 min后竹质纤维纤维素、木质素含量分别为52.24%、16.33%,还原糖产率54.29 mg/g干原料,是未水解的2.67倍;温度影响最为显著,在其他条件不变情况下,水解温度从120℃升至180℃,竹质纤维纤维素含量提高13.63%(达59.36%),还原糖产率提高327.33%(达232.00 mg/g干原料)。     

玉米秸秆发酵燃料乙醇预处理条件的优化

以玉米秸秆为原料,利用不同浓度的稀硫酸在均相反应器中对其进行高温水解,获取可发酵性还原糖。结果表明,以0.8%(w/w)的稀硫酸,在150℃,保温1h的预处理条件下,水解还原糖得率达57.3%。对处理过的玉米秸秆进行X射线衍射分析,发现其结晶度提高。该条件的处理液经纤维素酶与木聚糖酶酶解,还原糖得率可达92%以上。     

对甲基苯磺酸预处理玉米秸秆动力学及酶解特性研究

本研究采用对甲基苯磺酸（p-TsOH）预处理玉米秸秆,研究了3个预处理因素（p-TsOH质量分数、水解温度和水解时间）对其三大组分分离的影响。通过两相模型,得到木质素和半纤维素脱除动力学模型,并探究了处理后残渣的酶解性能。结果表明,p-TsOH预处理玉米秸秆在温和条件下即可快速溶出木质素和半纤维素,而对纤维素的降解较小;木质素脱除反应和半纤维素脱除反应的表观活化能分别为66.5 kJ/mol和50.5 kJ/mol;预处理后,木质纤维的顽抗结构被破坏,表面木质素含量降低,p-TsOH预处理可以有效提高原料的酶解得率;在p-TsOH质量分数为50%、水解温度为95℃和水解时间为40 min条件预处理后,残渣酶解得率为72.9%。     

玉米秸秆液化产物水解制糖研究

玉米秸秆通过液化技术预处理后,其主要成分为纤维素,纤维素通过酸水解或酶水解后,生成还原糖,进而利用酵母菌发酵制备燃料乙醇。该文研究的主要内容是利用无机酸对玉米秸秆液化产物进行水解,得出最佳水解条件为温度50℃,液固比1∶20(mL/g),硫酸浓度70%,水解时间60m in。水解产物中还原糖含量可以达到31.76%。     

响应面试验优化蒸汽爆破酸解制备玉米皮渣还原糖工艺及水解程度分析

为提高湿法加工玉米淀粉产生的副产物玉米皮渣中还原糖的得率,以玉米皮渣为原料,研究蒸汽爆破处理原料、酸水解法制备还原糖的最优工艺条件,对硫酸体积分数、水解时间、水解温度和料液比4 个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,以还原糖含量为指标值,采用响应面分析法确定降解的最优工艺参数,通过离子色谱法分析水解产物的组分。结果表明：最优工艺参数为硫酸体积分数1.66%、水解时间1.5 h、水解温度120 ℃、料液比1∶10（g/mL）,此条件下还原糖含量为54.61%,比未经蒸汽爆破处理的降解液中还原糖含量高出9.58%。降解液经离子色谱分析后发现主要含3 种还原糖,分别为D-葡萄糖19.34 mg/mL、D-木糖16.01 mg/mL、L-阿拉伯糖10.37 mg/mL。同时对降解剩余物进行分析后发现,与原料相比蒸汽爆破酸解剩余物的纤维结构较疏松,裂解程度大,表面有孔洞和裂痕,说明蒸汽爆破酸解处理对纤维素、半纤维素及木质素的溶解力较强。这与两者降解液中还原糖含量结果相一致。     

稻草酸水解制还原糖的工艺条件

研究了用稀H2SO4直接酸解稻草制还原糖的最佳条件,探讨了酸浓度、酸解温度和酸解时间等因素对还原糖含量的影响。实验表明,用稀H2SO4直接酸解稻草省去了预处理步骤,能获得较大的还原糖收率。采用正交实验法,以总还原糖浓度为考察指标,对实验结果进行方差分析,得出稀H2SO4酸解稻草的最适宜工艺条件为:硫酸质量分数20%,水解温度60℃,水解时间36h,稻草与硫酸量比为1∶10,可获得还原糖浓度为23.835g/L。对于稻草水解过程,认为4h前主要为半纤维素水解,16～36h主要为纤维素水解,36h后水解基本完成。     

木质素与半纤维素对稻草秸秆酶解的影响

分别采用稀酸和酸碱顺序两种方法处理稻草秸秆,20 FPU/g(底物干重)的纤维素酶、底物质量浓度为80 g/L,45℃酶解72 h。结果表明,木质素与半纤维素对纤维素转化为葡萄糖都有较大影响,稀酸处理的秸秆酶解纤维素转化率(43.4%,葡萄糖质量浓度24.1 g/L)是未处理秸秆(16.8%,葡萄糖质量浓度6.2 g/L)的2.6倍,而酸碱顺序处理的秸秆(60.6%,葡萄糖质量浓度47.7 g/L)则是未处理秸秆的3.6倍。采用上述两种方法处理秸秆后,秸秆木质素和半纤维素被移去,秸秆结构发生改变,从而秸秆纤维更易受纤维素酶的攻击,并且秸秆木质素和半纤维素质量分数越低,纤维素的酶解得率就越高。     

产漆酶绿色木霉的筛选、鉴定和产酶条件优化

木质素是稻草秸秆的主要成分之一,要实现稻草秸秆的糖化以达到开发利用的目的,首先要解除木质素的包裹阻碍作用。生物预处理去除木质素因具有温和、低耗和环保等优点而成为研究的热点。采用PDA-愈创木酚法筛选到一株能够高效产漆酶的木霉,鉴定结果为绿色木霉(Trichoderma viride)。对其进行单因素实验优化产纤维素酶发酵条件,最佳产酶发酵条件为:摇床转速120r/min、接种量为6%、pH5.5、培养温度28℃、培养时间3d,在此条件下CMCase、FPA和βG酶活力分别达(2.73±0.08)、(0.95±0.09)、(1.75±0.12)IU/mL。     

酸酶法降解稻草纤维素工艺优化及其发酵产乙醇的研究

对纤维素降解工艺进行了优化,并将其应用于淀粉质原料酿酒中,在减少大米用料的同时增加发酵液糖含量,提高酒度,节约生产成本。实验采用酸法酶法两步处理稻草秸秆纤维素,结果表明,在盐酸浓度2．5％,温度为126℃,固液比（g/mL）为1：2的条件下处理1h,再在温度为50℃,pH值为5．0,酶用量为35IU／g干物质（自制酶液）的条件下水解12h,最终葡萄糖得率为24．5％。水解糖液与大米糖化液按6：4（v／v）配比混合,接入酿酒酵母发酵,产酒蒸馏酒度为13．4％vol。     

稻草亚硫酸铵浆全无氯漂白

研究了稻草亚铵浆的氧碱漂白、酸预处理和过氧化氢补充漂的三段漂白。结果表明,稻草亚铵浆经一段氧碱漂白后(浆浓10%,用碱量3%,氧压0.6MPa,温度80℃,时间80min),白度为55.2%ISO,经硫酸第二段预处理后(用量1.5%,温度65℃,时间40min),进行过氧化氢第三段补充漂白(浆浓12%,过氧化氢用量4%,氢氧化钠用量2%,温度85℃,时间80min),浆料白度达到66.4%ISO。     

酸酶法制备纳米豆渣纤维素

以富含纤维素的豆渣为原料,采用酸预处理粉碎后的豆渣,预处理条件为3 mol/L的HCl,水解温度100℃,水解时间120 min,HCl溶液添加量与原料比值为50∶1(mL∶g)。以酸预处理干燥后得到的样品作为纤维素酶水解的原料,通过单因素和正交实验,获得制备纳米纤维素的最佳酶解条件:酶用量3 000U/g,pH5.0,温度55℃,时间6 h,液料比20 mL/g。通过扫描电镜和透射电镜检测,制备出的纳米豆渣纤维素呈微球状,粒度为15～50nm。     

灰绿曲霉突变株降解稻草秸秆及联合产氢的研究

对灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)突变株EU7-22进行单因子和正交实验,确定菌株利用稻草产纤维素酶的液态发酵优化组合条件为:稻草粉3%、蛋白胨0.5%、温度35℃、起始pH 5。在优化条件下培养4~5 d可达到产酶高峰。利用优化培养后的酶液水解稻草粉产糖,在最适条件下,稻草粉酶解反应24 h后,糖化率可达49%。利用稻草粉做底物,EU7-22和产氢克雷伯氏菌HP1联合发酵,1 g稻草粉可产氢23.7 mL。     

生物乙醇原料——艾蒿纤维素降解优化工艺研究

纤维素原料生产乙醇是燃料乙醇产业发展的趋势.该文采用纤维素含量丰富的菊科植物艾蒿作为燃料乙醇的生产原料,通过研究稀盐酸浓度、液固比、处理温度、处理时间等因素于糖化率的关系,分析了这些条件对艾蒿成熟植株中纤维素预处理效果的影响.试验结果表明,过60目筛的艾蒿粉中纤维素降解的最佳工艺条件为稀盐酸浓度为2.0％、固液比1:8、处理温度为120℃、处理时间为60min时,糖化率达到12.60％.     

液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆工艺优化

为探究以原位酶解方式整合产酶菌株的发酵条件和酶解条件差异的可行性,以木质纤维结构典型的水稻秸秆为对象,里氏木霉为产酶微生物,通过研究液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆,对发酵过程和酶解过程协同控制条件进行优化.结果 显示,最优产酶发酵条件为水稻秸秆添加量30 g/L,发酵温度30℃,初始pH 6.5,发酵时间48 h;最优酶...