离子液体[BMIM]Cl处理汽爆活化玉米秸秆及酶解

为了提高玉米秸秆酶解还原糖产率,利用蒸汽爆破法活化玉米秸秆原料,并利用离子液体[BMIM]Cl进行处理,考察了汽爆压力和维压时间对处理后物料酶解还原糖产率的影响。结果表明,汽爆压力2.6 MPa,维压时间90 s下汽爆活化秸秆原料,[BMIM]Cl处理后,酶解24 h后还原糖产率较汽爆活化后物料提高了84.03%,较原料提高了286.83%。秸秆化学组分分析表明,[BMIM]Cl处理后物料纤维素质量分数增加了64.86%,X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析表明,其晶形结构转变为无定形结构,更有利于纤维素酶与底物作用。说明汽爆活化[BMIM]Cl处理能显著提高玉米秸秆的酶解还原糖产率。     

响应面法优化水/醇处理后汽爆玉米秸秆酶解

为了提高水/醇处理后汽爆玉米秸秆的酶解还原糖产率,对其酶解条件进行了优化。通过响应面优化法确定了底物质量浓度为53.28 g/L,纤维素酶用量为53.32 FPU/g,酶解时间为60.45 h时,还原糖产率可达672.36mg/g,与秸秆物料及汽爆后物料相比,酶解还原糖产率分别提高了170.46%和28.97%。化学组分及结构形貌分析表明,汽爆水/醇处理后物料纤维素含量显著增加,物料相对结晶度增高,其结构更有利于纤维素酶分子的吸附。     

响应面法优化水/醇处理后汽爆玉米秸秆酶解的研究

为了提高水/醇处理后汽爆玉米秸秆的酶解还原糖产率,对其酶解条件进行了优化。通过响应面优化法确定了底物浓度为53.28g/L,纤维素酶用量为53.32FPU/g,酶解时间为60.45h时,还原糖产率可达672.36mg/g,与秸秆物料及汽爆后物料相比,酶解还原糖产率分别提高了179.21%和37.29%。化学组分及结构形貌分析表明：水/醇处理后物料纤维素含量显著增加,X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明经过水/醇处理后物料相对结晶度增高,但结构更有利于纤维素酶分子的吸附。     

氯化锌预处理玉米秸秆纤维素

采用新近发展的蒸汽爆破技术对玉米秸秆进行组分结合相分离,再用氯化锌溶液对汽爆后的物料进行纤维素结晶相破坏的预处理方法,运用单因素实验和响应面法获取处理过程中的多因素组合的优化,包括氯化锌质量分数、预处理时间、预处理温度对玉米秸秆纤维素预处理效果的影响,建立并分析了各因素与处理后玉米秸秆纤维素溶解度的数学模型,处理后的物料经X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,纤维素致密结构被破坏。最佳预处理工艺条件为:氯化锌质量分数87%、预处理温度139℃、预处理时间49 m in,在该条件预处理后1 g玉米秸秆纤维素溶解度最高达0.762 g。     

汽爆玉米秸秆发酵丁醇的酶解工艺优化

为了提高秸秆酶解后的还原糖浓度和酶解液发酵后的丁醇产量,研究了不同因素对汽爆玉米秸秆酶解的影响,优化汽爆玉米秸秆秸秆发酵丁醇的酶解工艺。结果表明汽爆玉米秸秆的最佳酶解工艺为:反应温度50℃、原始底物浓度15%(wt)、酶用量60 IU·(g底物)-1、酶解时间48 h、搅拌器转速100 r·min-1。通过考察分步加料方式,三次加料方式最高表观黏度和反应后期表观黏度都低于两次加料的方式,而其糖浓度则略高于两次加料方式。当底物从原始浓度15%(wt)分三次加入到25%(wt)时,还原糖浓度、丁醇产量分别为89.23、9.82 mg·mL-1,分别增加了58.63%、44.20%。     

氯化锌预处理玉米秸秆纤维素的研究

利用秸秆类原料生产生化组合产品、生物质能源等已形成世界性可持续发展战略。选择合适的预处理方法是提高秸秆综合利用水平的关键。本研究先采用新近发展的蒸汽爆破技术对玉米秸秆进行组分结合相分离,再用氯化锌溶液对汽爆后的物料进行纤维素结晶相破环的预处理方法,运用单因素实验和响应面法获取处理过程中的多因素组合的优化,包括氯化锌质量分数、预处理时间、预处理温度对玉米秸秆纤维素预处理效果的影响,建立并分析了各因素与处理后玉米秸秆纤维素溶解度的数学模型,处理后的物料经X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表明纤维素致密结构被破坏。最佳溶解度条件为：氯化锌质量分数87%、预处理温度139℃、预处理时间49min。在最优处理条件下,处理后的1g玉米秸秆纤维素溶解度最高为0.762g。     

醇酸体系分离木质素对酶解性能的影响

为提高生物质纤维素酶解性能,采用乙二醇耦合对甲基苯磺酸(EG-PTSA)法对玉米秸秆进行预处理,考察了温度、对甲基苯磺酸(PTSA)质量分数、反应时间对酶解性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对预处理前后的样品进行表征分析。结果表明:在对甲基苯磺酸质量分数2.0%、100℃、60 min下,木质素脱除率为83.2%,纤维素保留率为83.5%;同时,酶解纤维素的葡聚糖产率从23.8%提高至71.4%(5 FPU/g),比原始玉米秸秆的酶解效率(23.8%)高出近3倍。SEM、XRD和FTIR分析表明,玉米秸秆经EG-PTSA预处理后,木质素、半纤维素大量脱除打破了秸秆纤维素致密结构,增加了纤维素酶的可及性,提高了酶解性能,是一种简单、高效且有前景的预处理方法。     

化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响

研究了化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响.结果表明效果最好的是:40目玉米秸秆粉用0.5%的稀盐酸在121℃预处理60 min后,加入纤维素酶2.5 g·(100 g)-1和木聚糖酶液2 mL·(100 g)-1,在pH 4.8的乙酸-乙酸钠缓冲液体系中,液固比为10、50℃下糖化48 h,玉米秸秆的总糖产率达48.5%、纤维素和半纤维素的转化率达80.8%.     

溶剂脱毒汽爆玉米秸秆对酶解以及发酵的影响

以脱毒对酶解及发酵的影响为研究对象,以酶解还原糖得率及发酵乙醇质量浓度为指标,采用溶剂萃取的方法对无催化汽爆玉米秸秆进行萃取脱毒。结果表明,酶解还原糖得率随着萃取剂及萃取方式介于34.85%和89.7%,酶解还原糖得率和发酵乙醇质量浓度与脱毒有机溶剂的沸点高度负相关,表明有机溶剂的残留是导致酶失活的主要原因。而对于所考察的溶剂,乙醇产率为0.47～0.49 g乙醇/g还原糖,表明有机溶剂残留对乙醇发酵并无显著影响。采用乙醚和丙酮的组合萃取,乙醇最高产率可以达到理论值的96.1%。     

蒸汽爆破预处理对植物纤维素性质的影响

用研制的植物纤维素连续所爆破机对植物纤维素原料的预处理进行了研究,利用扫描电镜（ＳＥＭ）,红外光谱（ＩＲ）和Ｘ－射线衍射仪对汽爆处理后物料的形态结构,物理特性及化学组成的变化进行了分析,研究结果表明,汽爆预处理方法对 物料的物理结构及化学组成有一系列蝗影响,汽爆使物料的粒度变小,Ｘ－射线衍射峰变明显,处理物料红外光谱的某些峰强度减弱,半纤维素变化较大,处理后的物料易于酶解。     

汽爆秸秆对磷矿粉溶解作用及其溶解残渣对小麦生长的影响

为探究生物质对磷矿粉的溶解作用,以玉米秸秆为原料,利用蒸汽爆破（汽爆）技术释放有机酸,在高温水热条件下溶解磷矿粉并制备含磷腐殖酸。通过实验对汽爆秸秆溶解磷矿粉工艺进行了探究及优化,并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线荧光光谱（XRF）进行分析和表征。研究结果表明：15 g汽爆秸秆与1 g磷矿粉以及75 mL水在170℃、加入10% CaCl₂的条件下,反应3 h的溶磷量为1.46 mg/g（以秸秆质量计,下同）。加入与磷矿粉相同质量的NaHSO₄后可使体系pH值降低至2,pH值的降低是磷溶出的关键因素,溶磷量提高为13.10 mg/g。溶磷后的秸秆制备腐殖酸作为小麦盆栽肥料,用量0.2%时,小麦株高、根长、叶绿素含量和相对电导率均显著高于空白组。     

玉米秸秆稀酸蒸汽爆破协同作用机制研究

以玉米秸秆原料,进行蒸汽爆破处理,比较了水蒸气蒸爆、稀酸和稀酸蒸爆3种预处理方法,通过对3种预处理过程中米秸秆纤维组分变化、纤维素和半纤维素降解产物和玉米秸秆结构分析以及酶解试验,探讨稀酸蒸汽爆破的协同作用机制.结果表明,稀酸蒸爆协同作用包括稀酸的软化和蒸汽爆破的活化两种机制:一是通过稀酸脱除大部分的半纤维素破坏了半纤...     

蒸汽爆破膨化改性对玉米秸秆结构及复合板机械性能的影响

将玉米秸秆通过单螺杆式蒸汽爆破的方式进行膨化,得到不同类型膨化玉米秸秆,再与聚丙烯树脂(PP)复合制备复合板材。通过扫描电子显微镜(SEM)、反射红外(ATR-FTIR)、热重分析(TGA)、差式扫描量热(DSC)及鲍尔纤维筛分等测试,分析了秸秆膨化前后的纤维变化情况等。分析结果表明：SEM显示通过蒸汽爆破膨化机处理过的玉米秸秆能够有效进行“三素分离”,使得玉米秸秆表面结构由规整变成纤维状和粉末碎片,并且TGA、DSC和ATR-FTIR测试结果显示：在膨化过程中纤维素结构无变化,而半纤维素和木质素发生了部分的热分解。对膨化玉米秸秆与PP复合制备的复合板材的力学性能测试发现：与未膨化玉米秸秆(CS)制备的板材相比,膨化玉米秸秆(SECS)制备的板材的冲击韧性强度和拉伸强度分别增加15.69%和17.24%,而与SECS制备的复合板材的性能相比,分别经苯乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物修饰的膨化玉米秸秆制备的复合板材的冲击韧性强度分别增加了156.74%和100.98%,拉伸强度分别提高了83.42%和12.03%。     

纤维素酶水解玉米秸秆的影响因素研究

考察了预处理方式、纤维素酶加量、初始葡萄糖含量等因素对玉米秸秆酶解效果的影响。结果表明,经过稀酸和蒸汽爆破预处理玉米秸秆的酶解得率分别为97.0％和91.0％,均高于未经预处理玉米秸秆;对蒸汽爆破玉米秸秆,纤维素酶加量与酶液的滤纸酶活不成正比关系,纤维素酶加量越多,平均葡萄糖生成速率(GR)越大;葡萄糖对纤维素酶水解具...     

Effect of Moisture and Heat Treatment of Corn Germ on Oil Quality

The changes in the quality of crude corn oil caused by moisture and two different thermal pretreatments (oven heating and steam heating) of wet‐milled corn germ were evaluated and compared with those of untreated oil. Increasing the moisture content of the corn germ from 8 to 25% before oil extraction increased the acid value (AV) (3.02–4.01 mg KOH g^?1), peroxide value (PV) (0.52–1.05 meq kg^?1), and the red value (7.3–8.7) and decreased the content of total tocopherols by 37% and that of γ‐tocopherols by 31%. Oven heating tended to decrease the AV and PV while steam heating significantly increased the total and individual tocopherol contents (P < 0.05). The different moisture contents and thermal pretreatments of corn germ caused no significant differences in the fatty acid composition and the contents of total and individual phytosterols of the crude oils. The γ‐tocopherol contents were found to be highly correlated with the red values (the corresponding R² reached 0.9977 and 0.9089 for moisture and heat pretreatments, respectively).     

不同预处理方式对玉米叶和玉米秆酶解率的影响

1 INTRODUCTION Enzymatic hydrolysis of the cellulose to glucose from inexpensive and abundant sources, followed by ethanol fermentation to produce alternative liquid transportation fuels is very attractive[1―4]. However, lignocellulosic biomass must first be pretreated to open up its structure, so that the high yields vital to economic success can be realized. Pretreatment is currently one of the most expensive steps in such bio- conversion routes, which account for one-third of the total…