氨化预处理对玉米秸秆酶解产糖的影响

为综合利用玉米秸秆,加快纤维素酶降解玉米秸秆。本文以玉米秸秆为原料,还原糖产量为主要指标,通过氨化预处理后酶解玉米秸秆,采用DNS法测定还原糖产量,并考察氨化剂种类、浓度、固含量和氨化时间对玉米秸秆酶解产糖的影响。结果表明,在以碳酸铵为氨化剂,氨化剂浓度为20%,固含量为50%,氨化时间为11 d,在此条件下,还原糖产量最高为314.18 mg/mL,与直接酶解秸秆相比提高51.80%。扫描电镜结果显示,米秸秆经碳酸铵氨化预处理后,木质素和纤维素的结构发生变化,表面结构变得粗糙疏松,纤维素暴露,更有利于纤维素酶的作用。此外,FTIR发现,氨化处理后玉米秸秆在2920和1650 cm^-1处的吸收峰减弱,其峰值降低一定程度上代表木质素结构被破坏。总体来看,玉米秸秆经过碳酸铵氨化预处理后,更有利于酶解玉米秸秆。     

稻壳中纤维素、半纤维素和木质素的测定

阐述了几种不同的测定稻壳中纤维素、半纤维素和木质素含量的方法。最终选定测定稻壳中纤维素、半纤维素和木质素含量的方法分别为72％浓硫酸水解法、2mol／L盐酸水解法和浓硫酸法。结果测得纤维素、半纤维素、木质素含量分别为21．9％、19．0％、17．8％。     

无机金属盐和过氧化物对酸处理玉米秸秆纤维素和半纤维素降解的影响

纤维质物料的预处理是木质纤维素原料发酵生产燃料乙醇的关键步骤。使用加入无机盐和H2O2的稀酸溶液处理玉米秸秆,并考察其对纤维素和半纤维素降解的影响,同时测定了相应的降解速率和处理强度（R）。结果表明,无机盐和H2O2的存在提高了玉米秸秆半纤维素的降解程度和降解速率,促进了半纤维素的单糖转化率,但对纤维素的降解影响不大。通过条件优化,当R值为0．2时,木糖回收率最高达85％,而纤维素得到了有效的保留,损失率不超过10％。     

纤维素、半纤维素与木质素间相互作用研究进展

纤维素、半纤维素和木质素是木质纤维生物质细胞壁中的3种主要组分,其通过复杂的相互作用形成超分子网络结构,使木质纤维生物质具有优异的机械性能及抵抗物理、化学和微生物降解的能力,同时也导致生物质预处理和组分分离困难。本文总结了近年来关于纤维素、半纤维素与木质素间相互作用的研究进展,重点介绍了木质素与半纤维素之间的共价键、范德华力和静电作用等,以期在原子-分子水平上充分认识和了解细胞壁结构,为通过基因工程合成易降解的木质纤维原料,或寻找清洁高效的生物质精炼技术提供一定的理论指导。     

稻草秸秆的预处理及发酵乙醇的试验研究

通过不同的化学试剂与"汽爆"组合处理稻草秸秆的试验研究,确定了有效的预处理条件:稻草秸秆与3%氢氧化钠溶液(固液比W/V为1:5)混匀,置0.15 MPa(126～128℃)保温5 min,放气.此预处理能使秸秆中木质素去除75.58%;秸秆酶解糖化率(2%底物,0.2%纤维素酶,pH 4.8,0.2 mol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48 h)达82.78%;通过酿酒酵母将秸秆纤维素酶解糖化液发酵转化为乙醇,产乙醇浓度达5.0%(V/V).     

酸性电解水批式处理对玉米秸秆半纤维素降解的影响

考察了以酸性电解水为反应介质,不同预处理条件下玉米秸秆半纤维素的降解情况。结果发现酸性电解水高温(160℃~200℃)处理条件下,半纤维素的降解效果明显,酸性电解水的pH值越低,半纤维素的去除率越高;优化处理条件后,确定最佳处理条件为:预处理温度180℃、时间10min、液固比为30∶1、酸性电解水pH值为2.0,在此条件下半纤维素的去除率为92.4%,此时木糖和低聚木糖的总得率为86.7%。     

液氨爆破对稻草秸秆稀硫酸降解工艺影响

为给制取生物质乙醇提供参考,该实验对木质纤维原料进行液氨爆破预处理后稀硫酸降解工艺进行研究。以农产秸秆为原料,自制爆破装置,采用化学分析与扫描电镜、X射线衍射相结合方法,分别研究液氨爆破在温度60℃～80℃、维压时间10～30 min、压力1.0～4.0 MPa条件下,液氨爆破预处理对秸秆主要成分与稀硫酸水解还原糖得率影响。结果表明,当液氨爆破条件为温度70℃、时间20 min、压力2.5 MPa时,处理后物料纤维素含量35.99%、半纤维素含量16.71%、稀硫酸水解还原糖得率最高达38.83%;SEM与XRD显示,液氨爆破后稻草秸秆纤维形态结构受到不同程度破坏,表面断裂、空隙增加、纤维素结晶度降低,有利于稀酸水解作用。     

绿色木霉和黑曲霉协同酶解稻草秸秆纤维素的效果研究

采用双酶混合酶解可以缓解单一酶酶解过程中存在的产物累积抑制作用.对经过15%氨水预处理后的稻草残渣进行双酶(绿色木霉和黑曲霉)混合酶解实验.单因子实验发现纤维素酶解的最适条件为:纤维素酶加入量为20FPU/g底物、底物浓度为80g/L、pH值4.8、糖化温度为50℃;正交实验表明,酶的用量对酶解效果最为显著,其次是糖化温度,然后是pH,底物浓度对酶解得率的影响较小.最佳的酶解条件为:纤维素酶加入量30FPU/g底物、底物浓度60 g/L、PH4.8、糖化温度为50℃,在此条件下的酶解得率可达到80%.该研究为纤维素的有效利用提供了依据.     

半纤维素发酵生产燃料乙醇的研究进展

将半纤维素转化成燃料酒精时，必须先转化成小分子的半纤维素糖，之后发酵成酒精。预处理是关键工艺，酶解前用CO2爆破法对纤维物质进行预处理效果很好；酶解前用稀酸预处理可将半纤维素和淀粉转化为单糖，而剩余的纤维素成分可用纤维素酶将其水解为小分子糖，该法是一种很好的将玉米纤维转化为可发酵糖的工艺。应用代谢工程作为工具选育一些菌株，可有效而经济地将半纤维素水解液中的各类糖类转变为有用的产物。(陶然)     

蔗渣与麦草半纤维素的分离

用淀粉酶和蛋白酶除去蔗渣和麦草样品中的淀粉和蛋白质，然后用不同的温度、时间、NaOH浓度和料液比对经过预处理的原料分离半纤维素。对得到的半纤维素进行相对纯度和得率分析，算出聚戊糖得率，并用FTIR（傅立叶变换红外光谱）分析了分离的半纤维素结构，探讨了分离条件与得率以及相对纯度的关系。实验结果为：蔗渣原料最佳抽提条件为碱浓8％、抽提温度45℃、时间20h、料液比1：20；麦草原料最佳抽提条件为碱浓4％、温度45℃、时间4h、料液比1：20。     

大豆秸秆酶水解的影响因素的研究

为了从大豆秸秆中提取生物降解性塑料的原料—乳酸，对大豆秸秆纤维素酶水解条件进行了研究。酶水解的影响因素主要为秸秆的预处理条件，酶水解pH值、反应温度、反应时间、底物浓度、酶用量。研究结果表明，较适宜的预处理条件为大豆秸秆粉碎至140目，10％氨水处理24h。经过预处理后秸秆酶水解最佳工艺条件为：pH=4．8，温度为45℃，反应时间为28h，底物浓度为5％，酶用量为450FPU／g(秸秆)，大豆秸秆酶水解率为28．63％。研究结果为大豆秸秆酶解液乳酸发酵实验提供了理论依据。     

碱预处理稻草的酶解糖化(英文)

在常温(28℃)下用稀硫酸、氢氧化钠、氨水、过氧化氢溶液处理稻草原料,以实际糖化率为衡量指标对预处理效果进行比较.结果表明2%氢氧化钠溶液预处理效果最好.稻草原料通过温和的碱预处理后,绝大部分木质素被去除,但仍然有超过一半的半纤维素残留.以康宁木霉(T. koningii)QF-02生产的复合酶比两种商品纤维素酶制剂能更有效酶解糖化碱预处理稻草.自制复合酶的最适温度和最适pH分别为50℃和4.8;考虑酶解效率和操作费用,酶解时间48 h、酶载量10 FPU/g稻草、底物浓度8%(w/v)是合理的选择.     

碱预处理稻草的酶解糖化

在常温（28℃）下用稀硫酸、氢氧化钠、氨水、过氧化氢溶液处理稻草原料,以实际糖化率为衡量指标对预处理效果进行比较。结果表明2％氢氧化钠溶液预处理效果最好。稻草原料通过温和的碱预处理后,绝大部分木质素被去除,但仍然有超过一半的半纤维素残留。以康宁木霉（T.koningii）QF—02生产的复合酶比两种商品纤维素酶制剂能更有效酶解糖化破预处理稻草。自制复合酶的最适温度和最适pH分别为50℃和4．8;考虑酶解效率和操作费用,酶解时间48h、酶载量10FPU／g稻草、底物浓度8％（w／v）是合理的选择。     

经胆碱氨基酸水溶液预处理的水稻秸秆中残余木质素对多糖酶水解抑制作用的研究

本文通过考察牛血清蛋白(BSA)的添加量和不同纤维素酶用量下其添加与否对水稻秸秆残渣中多糖酶水解效率的影响,以及比较不同木质素含量的底物对纤维素酶催化行为的影响来探讨[胆碱][氨基酸]处理水稻秸秆残渣后其残留木质素对纤维素酶活性的抑制作用大小。结果发现,低酶量下,BSA的添加对纤维素和半纤维素的酶水解降解度有轻微的促进作用,分别最多提高5%及7%;而高纤维素酶用量时,其促进作用甚微。且经该类离子液体处理后的不同木质素含量的水稻秸秆基本上对酶蛋白皆无显著吸附和抑制作用。可见,该类离子液体可去除部分木质素以提高酶分子对多糖底物的可及性,此为多糖酶水解效率提高的关键因素,而该法所形成的残余木质素对酶蛋白的非特异吸附或抑制作用相对较弱。     

胆碱脂肪酸盐离子液体预处理水稻秸秆提高多糖酶解反应的研究

木质纤维素预处理是生物精炼制备生物能源的关键步骤之一。近年来,离子液体预处理木质纤维素逐渐受到人们的关注。本研究通过中和反应合成了7种胆碱脂肪酸盐离子液体,并用于水稻秸秆预处理。在25℃下,这些离子液体的粘度介于74~488 c P。结果表明,经这些生物离子液体预处理后,水稻秸秆中的多糖酶解效率得到了显著提高。并且,离子液体的预处理效果依赖于阴离子链长。其中,[胆碱][丁酸盐]为最适水稻秸秆预处理溶剂。在90℃下经[胆碱][丁酸盐]离子液体预处理6 h后的水稻秸秆酶解后,葡萄糖和木糖收率分别达70.62%和41.47%。这类离子液体能选择性从水稻秸秆中除去大量木质素和部分木聚糖,而不会改变纤维素的晶体结构,从而显著提高后续酶解效率。     

水稻秸秆的纤维素酶水解研究

木霉T—LSQ-18和黑曲霉SP-77固体发酵条件的优化,使T-LSQ-18菌株纤维素酶C1酶活达28.5IU／g,黑曲霉CB酶酶活达132IU／g;采用木霉T—LSQ-18：黑曲霉SP-77（6：1）的混合酶液水解预处理后的秸秆,使秸秆净减率达到35．3％。     

酶水解米渣蛋白的工艺研究

采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶3种酶水解米渣中的大米蛋白,探讨了酶的水解工艺。对3种酶单独使用及复合使用水解米渣的条件和工艺进行了研究,测定了不同条件下的蛋白质浸提度,并确定了最佳的酶复合配比是碱性蛋白酶2709:菠萝蛋白酶为3∶7,酶最适使用量为1000U/ml,在最适酶解温度50℃条件下,水解16h可获得最适蛋白质浸提度。     

不同Cu离子浓度和pH值对云芝降解秸秆中木质素和纤维素的影响

云芝(Coriolus versicolor)对秸秆中木质素与纤维素的降解情况受不同Cu2+浓度和pH值条件的影响,设定不同条件可以提高木质素的降解率,降低纤维素的降解率,以更好地保存纤维素的完整性,实现秸秆中主要成分的分离。通过均匀设计法,设定不同的Cu2+浓度环境X1(0、1.0、2.0、4.0、6.0mmol/L)和不同pH值条件X2(2.2、2.8、3.4、4.0、4.6),测定相应条件下云芝的菌丝生长情况、木质素酶活力、纤维素酶活力以及秸秆中木质素和纤维素的降解率。结果表明：木质素的降解率与Cu2+浓度呈正相关,与pH值呈负相关;纤维素的降解率与pH值呈正相关,与Cu2+ 浓度呈负相关。通过试验所得方程预测得知,Cu2+浓度6mmol/L、pH2.2是优化的云芝降解、分离秸秆中主要成分的条件,在该条件下,由所得方程可知秸秆中木质素的降解率为16.1%,纤维素的降解率为27.7%。