纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展

木质纤维素生物质是价廉易得、来源丰富的可再生资源和能源，被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油，这不仅有利于环境保护和资源再利用，而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。纤维素酶成本的降低以及纤维素转化效率的提高是纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的关键。本文综述了纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展，主要包括纤维素酶的分类及其作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维素生物质的预处理、纤维素酶的转化和糖化发酵乙醇工艺。     

利用SSF制取纤维乙醇的工艺研究

利用同步糖化发酵（SSF）技术,以汽爆玉米秸秆为主要原料,对纤维乙醇的发酵工艺进行研究。玉米秸秆经蒸汽爆破预处理后,酶解得率增大到85.0%。进一步利用Box-Behnken实验设计方法,选取酶用量、发酵温度和发酵时间为影响乙醇产率的主要因素,通过响应面分析得到了较优的工艺条件：底物浓度15%（w/v）,酶用量35FPU/g（底物）,发酵温度37℃,发酵时间90h。在优化的工艺条件下,乙醇浓度为42.2g/L,达到理论产量的82.6%。和分步糖化发酵（SHF）工艺结果比较,SSF具有更高的生产效率。     

高浓度发酵制备红薯燃料乙醇的研究

研究了以鲜红薯为原料制备高浓度红薯燃料乙醇过程中高糖浓度和高酒浓度下酵母细胞生长特性和还原糖浓度变化规律.发酵醪中添加活性物质,可以减小发酵液的渗透压,提高酵母的耐酒精能力.通过4因素3水平正交实验优化,鲜红薯高浓度发酵酒精度可达到15.1%vol,吨酒精水消耗控制在6t左右,吨酒成本可降低200元.     

纤维素酶-乙醇结合法提取人参总皂苷提取工艺的研究

利用纤维素酶-乙醇结合法提取人参总皂苷。通过单因素试验考察提取体系pH、纤维素酶添加量、乙醇浓度、酶解温度、料液比、提取时间和提取次数对人参总皂苷提取率的影响。利用正交试验设计得到最优提取条件:提取温度为50℃、提取次数为2次,pH为5.0、乙醇浓度为40%,酶添加量为1.5%、固液比为1∶12、提取时间为2h。在最优条件下,纤维素酶-乙醇结合法提取人参总皂苷的得率为2.73%。对比试验证明,纤维素酶-乙醇结合法提取的人参总皂苷提取率高于参考条件下回流提取法和浸提法。结果证明纤维素酶-乙醇结合法可以得到较高的人参总皂苷提取率。     

乙醇-过氧化氢纤维素酶提取甜菜膳食纤维工艺的研究

以甜菜干粕为原料,用乙醇和过氧化氢提取膳食纤维.分别以甜菜膳食纤维的膨胀力和持水力为评价指标,最佳提取工艺条件:乙醇体积分数65%,过氧化氢体积分数7%,水浴温度35℃,水浴时间75 min.在此条件下可以提高甜菜膳食纤维的膨胀力2.52%,提高持水力3.14%.用纤维素酶改性甜菜膳食纤维,分别以甜菜膳食纤维的膨胀力和持水力为评价指标,得到两种最佳改性条件:一是在酶用量600μL,反应温度60℃,pH 5.5,反应55min条件下处理,可以提高甜菜膳食纤维的膨胀力13.8%;二是在酶用量600μL,反应温度55℃,pH 5.5,反应65min条件下处理,可以提高甜菜膳食纤维的持水力19.7%.     

一株耐高浓度乙醇酒精酵母的筛选及发酵特性的研究

为获得乙醇耐受性较高的酵母菌,通过富集培养,从白酒窖池的酒糟中分离筛选出一株耐18%vol乙醇浓度的菌株A2。其最适生长温度为32℃,最适pH值为4.5。通过正交试验得出A2的最优发酵条件为葡萄糖浓度20%(w/v),温度34℃,pH值为4.5。发酵72h后,发酵液酒精浓度达到9.5%vol。     

纤维素酶法制备壳寡糖工艺的研究

以虾壳壳聚糖为原料,纤维素酶为催化剂制备壳寡糖,探讨了纤维素酶添加量、酶解温度、溶液pH值及酶解时间对壳寡糖得率的影响。通过单因素和正交实验确定酶解最优条件为:纤维素酶添加量1.2g/dL、酶解温度50℃、溶液pH值4.5、酶解时间10h,此条件下壳寡糖得率达到32.15μg/mL;各因素对壳寡糖得率的影响依次为酶解温度>酶解时间>溶液pH值>纤维素酶添加量。     

纤维素酶法提取辣椒碱的工艺研究

研究了纤维素酶(16568U/g)提取辣椒中辣椒碱的工艺.研究发现:酶解液初始pH值5.2,酶量为7 mg/g,酶解时间3 h,酶解温度40 ℃为酶解最适条件.通过酶解处理后的辣椒碱产量为3.096 mg/g,比传统的乙醇提取法提高了约16 %,而且该法提取辣椒碱时间短、温度要求低、操作简单.     

纤维素酶法提取南瓜多糖的工艺研究

采用纤维素酶法提取南瓜多糖。采用单因素试验设计考察了不同料液比、纤维素酶浓度、提取温度、冷冻时间对南瓜多糖提取率和纯度的影响,并通过正交试验确定了南瓜多糖的最佳纤维素酶法提取工艺为:料液比1∶30,纤维素酶浓度0.7%,提取温度50℃,冷冻时间30 h,在此条件下提取率为12.146%,纯度为36.942%。     

不同糖化玉米秸秆方法发酵乙醇的工艺研究

以玉米秸秆为原料,分别探讨了酶解糖化发酵乙醇和生物糖化发酵乙醇的效果。结果表明:纤维素酶糖化玉米秸秆发酵乙醇的最佳工艺条件为:纤维素酶量1 400 U/g DS,时间60 h,酵母接种量13%,发酵温度35℃。在此条件下,乙醇产率为0.144 g/g。黑曲霉糖化玉米秸秆发酵乙醇的最佳工艺条件:黑曲霉接种量13%,时间60 h,酵母接种量13%,温度35℃。在此条件下,乙醇产率为0.149 g/g。并对两种糖化发酵乙醇的方法进行了比较。     

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％。     

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。     

关于添加金属离子对国产大麦芽酶系酶活力影响的研究

国产大麦芽的酶活力不如进口大麦芽的酶活力强,其中原因之一是国产大麦中某些金属离子含量低,而这些离子对大麦中的某些酶有抑制和激活作用。实验发现:当添加Na+、K+、Mg2+、Zn2+和Cu2+浓度分别达到80×10-6、60×10-6、40×10-6、20×10-6、20×10-6时,制麦酶系中的α-淀粉酶、β-淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶活力都达到最大值,提高幅度明显。故可通过添加某些金属离子来强化制麦酶系的酶活力,提高其生产性能。     

混菌发酵玉米秸秆基质蛋白质含量及木质素酶活性的研究

与平菇单菌发酵相比,玉米秸秆经平菇与产朊假丝酵母混菌固态发酵后,其基质粗蛋白含量由8.13%提高到13.41%。为进一步提高混菌固态发酵玉米秸秆基质的粗蛋白含量及木质素酶系的活性,在基础培养基中分别添加豆渣(2%、3%、4%)、(NH4)2SO4(1%、2%、3%)、CuSO4.5H2O(0.04、0.4、4 mmol/L)、MnSO4(0.001、0.01、0.1 mmol/L)。结果表明:所试浓度的豆渣和(NH4)2SO4、0.01 mmol/L MnSO4均显著提高基质的粗蛋白含量,其中2%的豆渣、3%的(NH4)2SO4效果较好;所试浓度的豆渣、(NH4)2SO4和MnSO4均显著提高漆酶、锰过氧化物酶的活性,0.04、0.4、4 mmol/L CuSO4.5H2O显著提高漆酶的活性,而只有0.4和4 mmol/L的CuSO4.5H2O显著提高锰过氧化物酶的活性,其中2%的豆渣、3%的(NH4)2SO4、0.4 mmol/L的CuSO4.5H2O和0.01 mmol/L的MnSO4对漆酶活性提高的幅度最大,当添加的豆渣、(NH4)2SO4、CuSO4.5H2O和MnSO4的浓度分别为3%、3%、4 mmol/L和0.01 mmol/L时,对应的锰过氧化物酶活性最高。漆酶的活性与发酵基质的粗蛋白含量可能呈正相关关系。     

卧式管式空气预热器在锅炉烟气余热利用及耐低温腐蚀方面的探讨

立式管式空气预热器的缺点，是冷风进口处的管束低温腐蚀严重。文中，在实践的基础上，对卧式管式空气预热器的有关一些计算和经济效益进行了探讨，对其与立式管式空气预热器也进行了比较。认为，大中型工业锅炉，增设一组卧式管式空气预热器，对防止空气预热器的低温腐蚀和充分回收烟气余热，技术上是可行的，经济上的合算的。     

印度麦草制浆碱回收技术及设备考察报告

印度多年来致力于发展草浆造纸。印度思来亚集团(Shreyans Group,India)是印度大企业集团,是印度第一家将流化床技术用于碱回收的公司。此文是一份对印度麦草制浆碱回收的湿法备料和连续蒸煮系统;蒸发技术和蒸发皿;低温焚烧炉的技术及设备考察报告,对我国中小造纸企业会有所借鉴。     

低硫低磷甘蔗制糖澄清新工艺研究

本文提出了一种低硫低磷甘蔗制糖澄清新工艺,该工艺过程使用聚二甲基二烯丙基氯化铵、重硫氧、聚磷硅酸锌对甘蔗混合汁进行澄清脱色。讨论了不同工艺条件对甘蔗混合汁重力纯度差、脱色率和除浊率的影响。通过人工神经网络敏感性分析,获得新工艺优化条件为：预灰pH 6.3±0.1;聚二甲基二烯丙基氯化铵用量7 mL/L（配制浓度2%）;重硫氧用量1.1 g/L;聚磷硅酸锌用量3.0 mL/L（配制浓度10%）;聚丙烯酰胺用量2.5 mg/L;中和pH 8.3;一次加热温度65±5℃;二次加热温度100±2℃。结果表明,低硫低磷甘蔗制糖澄清新工艺优于传统制糖工艺。     

耐酸性高温α-淀粉酶突变基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质研究

利用表达载体pET-30a,实现了去信号肽的耐酸性高温α-淀粉酶突变基因amyd及未突变的高温α-淀粉酶基因amy在大肠杆菌BL21(DE3)中的高效表达。经多步纯化,重组酶AMY及AMYD的比活分别达到312.7U/mg蛋白和354.6U/mg蛋白,纯化倍数分别为75.90和83.83,获得凝胶电泳条带单一的蛋白样品,经SDS-PAGE检测,AMY及AMYD酶分子质量均为63.5ku。重组酶AMY的最适温度80℃,最适反应pH为6.5,在温度低于90℃,反应pH5.5~7时,酶活较稳定。重组酶AMYD的最适温度80℃,最适反应pH为4.5,在温度低于90℃,反应pH4.0~6.5时,酶活较稳定。