复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

CO2加压高温液态水预处理向日葵秆

以向日葵秆为原料,采用高温液态水进行预处理以提高后续纤维素酶水解糖收率。考察了温度、时间和加压方式对还原糖收率的影响。结果表明,原料经预处理后,酶解糖收率增加明显。原料经200 ℃、20 min预处理后,总糖收率达83.0%;与N2相比,CO2加压高温液态水低温短时间处理具有催化效果。最后,通过XRD和SEM表征方法,对预处理前后向日葵秆微观变化情况进行了分析     

基于降解秸秆的解纤维梭菌与活性污泥的人工菌系研究

通过汽爆、粉碎2种不同预处理方法处理秸秆,并用解纤维梭菌与活性污泥所构的人工菌系对其进行降解,通过比较秸秆的降解率及人工菌系的产气率,分析不同接种顺序对发酵体系的影响。试验结果表明,先接种解纤维梭菌或同时接种解纤维梭菌和活性污泥的降解效果及产气率都要大于先接种活性污泥的菌系。     

微光波对水葫芦水解糖化的促进机理研究

利用色质联机和扫描电镜等微观分析手段,研究了微波时间、功率和光波组合等对水葫芦理化性质、还原糖产量和水解副产物的影响规律.水葫芦叶子经过蒸汽加热和NaOH预处理后,酶水解的还原糖产量仅为239 mg（每100 mg底物）;而联合了微光波预处理后,可提高到311 mg（每100 mg底物）,使还原糖产量提高了301%.在微波和光波组合比例为30∶70（总功率700 W）、加热时间1 min时,得到了554%的理论最大还原糖产量.当微波功率过高或时间过长时,在预处理阶段由半纤维素水解生成的大量木糖进一步分解,导致乙酸、丁酮和糠醛等有害小分子副产物增加,对后期酶水解糖化和发酵产酒精造成不利影响.     

微波辐射下玉米秸杆酸水解糖化的研究

在微波辐射条件下,对玉米秸杆进行酸水解糖化实验,考察了硫酸质量分数、液固比、微波辐射时间、 压强、功率等因素对还原糖收率的影响。实验结果表明,微波辐射条件下,随着硫酸质量分数、固液比、辐射时间、压 强、功率的变化,还原糖收率都存在着一个先增加后减少的趋势。硫酸质量分数2%、液固比15.0、微波辐射时间40 min、压强0.3MPa、功率225.0W,在此条件下玉米秸杆酸水解还原糖收率达到最大值为21.8% 。     

硫酸亚铁/微波辐射稀酸水解玉米秸秆产生还原糖

采用微波辐射,在金属盐硫酸亚铁为助催化剂的条件下,对玉米秸秆进行稀酸水解制备还原糖的研究,考察了硫酸亚铁质量分数、硫酸质量分数、液固质量比、微波辐射功率、微波辐射时间和微波辐射压力对水解制备还原糖产率的影响。结果表明,硫酸亚铁质量分数3%、硫酸质量分数2%、液固质量比15、微波辐射功率187.5W、微波辐射时间30min、微波辐射压力0.3MPa为最佳水解条件,在此条件下还原糖产率可达38.5%,与无金属盐时的微波辐射稀酸水解方法相比,还原糖产率增加了1.1倍,与无微波辐射时的稀酸水解方法相比,还原糖产率增加了2.8倍。     

氢氧化钠预处理工艺对花生壳酶解制备还原糖的影响

针对花生壳直接酶解制备还原糖得率低的问题,提出了氢氧化钠(NaOH)预处理再进行酶解的方法.该方法通过对NaOH浓度、预处理温度、预处理时间进行单因素试验,然后在单因素试验的基础上确定正交试验工艺参数范围,以酶解后还原糖得率为指标,得出NaOH预处理花生壳的优化工艺条件.结果表明:在试验范围内固液比1∶10,预处理工艺条件为NaOH质数分数2％,温度70 ℃,预处理时间6h,纤维素酶水解后还原糖得率达到了72.5％,较未处理前提高了53.9％.     

膨爆法对秸秆纤维材料表面形态的影响

目的　为充分利用植物秸秆纤维材料 .方法　在实验的基础上 ,比较分析玉米秸秆在膨爆前后表面形态的扫描电镜照片 .结果　膨爆作用对秸秆材料植物纤维的致密结构有破坏作用 .结论　膨爆工艺条件决定膨爆对秸秆纤维材料形态的影响 ,有利于植物纤维材料的再利用     

微晶纤维素水热降解的液化产物分布

利用管式间歇反应器对微晶纤维素进行水热降解实验研究,考察了反应温度、反应时间和氧化剂对TOC和还原糖产量的影响。结果表明,还原糖的浓度和TOC随着反应温度的升高而增大;而不同的反应时间和氧化剂(H2O2)浓度的条件下,还原糖的浓度和TOC都呈现一个先增高后降低的趋势。微晶纤维素水热降解产生甲酸、乙酸、乳酸、乙二酸、丙烯酸、丙酸、丙二酸、马来酸、丁二酸等有机酸以及二羟基丙酮、丙酮醛和5-羟甲基-2-糠醛(HMF)等。HPLC分析表明,中间产物及不稳定的有机酸最终被氧化成为甲酸和乙酸。     

氧漂玉米秆化学浆的光催化补充漂白

研究了除髓玉米秆亚铵法化学浆通过DTPA预处理及H2O2强化氧碱漂白后的光催化补充漂白。经氧碱漂白后,玉米秆化学浆的白度为68.7%(ISO),高锰酸钾值1.76,黏度922 mL/g。以EO为光敏剂的光催化补充漂白实验表明,最佳漂白工艺条件为:用碱质量分数2.0%、浆浓1.0%、光敏剂质量分数0.3%、反应时间2.5 h。在此条件下,漂后浆的白度可达87%(ISO),高锰酸钾值0.43,黏度为738 mL/g。     

氧漂玉米秆化学浆的光催化补充漂白

研究了除髓玉米秆亚铵法化学浆通过DTPA预处理及H2O2强化氧碱漂白后的光催化补充漂白.经氧碱漂白后,玉米秆化学浆的白度为68.7%(ISO),高锰酸钾值1.76,黏度922 mL/g.以EO为光敏剂的光催化补充漂白实验表明,最佳漂白工艺条件为用碱质量分数2.0%、浆浓1.0%、光敏剂质量分数0.3%、反应时间2.5 h.在此条件下,漂后浆的白度可达87%(ISO),高锰酸钾值0.43,黏度为738 mL/g.     

柴油蒸汽云扩散及爆炸风险的实验研究

在研发的液态烃类挥发及扩散实验平台上,检测了在密闭条件下,距液面上方0.4、0.8、1.2 m及1.6 m处柴油蒸汽云扩散变化规律,以及温度分别为30、60、90、120℃的柴油蒸汽云易爆敏感区的范围和达到爆炸限的时间。结果表明:在特定高度处,蒸汽云扩散稳定时蒸汽云体积分数与柴油温度之间呈对数关系;液面上方0.8 m左右为易爆敏感区,且蒸汽云体积分数达到爆炸限的时间与柴油温度呈指数关系;柴油温度增高,饱和蒸汽压及蒸汽云体积分数均增高。研究提供的液态烃类挥发及扩散实验平台,实现了对柴油泄漏后蒸汽云扩散分布、可爆炸蒸汽云生成的时间及范围的定量分析,实验结果可为柴油爆炸灾害的预警和控制提供指导。     

农作物秸秆超低酸水解的比较

在间歇反应釜中,以超低酸（硫酸质量分数为0.05%）水解的方法对5类15种农作物秸秆进行评价,并考察了温度与时间对不同秸秆水解的影响.结果表明:相同条件下,不同种类、同种类不同地区秸秆水解后还原糖浓度有很大差异,这与纤维素、半纤维素及木质素的含量及转化率有关.黑龙江的稻草、玉米秸秆及山东小麦秸秆的还原糖浓度较高,4种棉花秸秆的还原糖浓度都较低;还发现,木质素含量较高的秸秆,超低酸水解还原糖浓度较低,只是水解了部分半纤维素及极少量的纤维素.     

Nitration of Wood Cellulose in HNO_3/Organic Solvent Medium

Wood celluloseis a mainraw material for prepar-ing NC[1],there are different reactivities of the threehydroxyl groups in an anhydrogluose unit,in differ-ent positions along molecular chain and within differ-ent points of cellulose samples[2].Allowance shouldbe madefor the existenceincellulose of tworegions ofunequal accessibility to reactants.The“amorphous”regionis more or less freely accessible to all the con-stituents of the nitrating bath,and hydroxyl groupshere are esterified without any…     

玉米酒精浓醪发酵中复合抗生素抑菌的实验研究

通过正交实验对土霉素﹑链素素和青霉素复合使用方法进行了摇瓶发酵实验研究,其优化配方是链霉素1.4单位/mL,土霉素0.7单位/mL,青霉素0.9单位/mL.该优化配方用于15L自动控制机械搅拌罐浓醪发酵玉米酒精时,成熟醪中的残还原糖0.20%,残总糖2.3%,挥发酸0.20mg/L,总酸6.4 mg/L,酒精度则高达到17.20 V%.     

玉米黄粉蛋白的酶法水解工艺

玉米黄粉中含有约60%的蛋白质,但很难直接应用,必须预处理。作者以玉米黄粉为原料,运用变性处理和酶法水解的方法,获得具有生理功能的活性肽,可开发保健型功能食品。通过测定水解度(DH%)和酸溶性肽得率(YASP%)确定As1.398中性蛋白酶的酶解效果最好。实验结果表明:Na2SO3对玉米黄粉蛋白变性处理可以较大程度地提高水解度。变性处理的最佳条件为:Na2SO3浓度0.15%,温度45℃,变性反应时间15min。最佳水解条件为:pH7.2,温度45℃,加酶量91700U,底物玉米黄粉的质量分数为0.9%,时间2h。水解度和酸溶性肽得率可分别达到52.27%和63.17%。     

麦秸秆稀酸水解条件的研究

通过对麦秸秆在相对较低的温度下稀酸水解实验研究,探讨了原料与稀硫酸的固液比,反应时间、稀硫酸浓度和温度对纤维素、半纤维素降解为还原糖含量的影响,确定麦秸秆最佳水解条件是：固液比为1：8、0．6％稀硫酸在160℃下反应1h,得到还原糖浓度50．34g／L、得率为61．96％。     

法尔凯耐高温高活性酒用干酵母浓醪发酵的实验研究

采用法尔凯耐高温活性酒用干酵母,进行了玉米粉边糖化边浓醪酒精发酵.考察了发酵剂、pH值、营养盐对发酵结果的影响.当调浆料水比为1∶2.11,经过50.5 h发酵,成熟醪中酒份达到16.12%,残还原糖0.22%,残总糖1.26%,淀粉实际产酒率52.29%,淀粉利用率92.08%.     

纤维素在醇-水溶剂中水解及集总动力学研究

利用固定床式反应器研究了热压醇-水混合溶剂中处理木质纤维素制备还原糖的工艺条件及动力学.通过对不同反应温度、反应压力、不同溶剂等因素进行考察,发现在温度250℃、压力17 MPa、乙醇-水混合体积比1∶1时,还原糖的收率可达67.53%.以木质纤维素水解过程进行分段集总,提出了三集总动力学,拟合出了17 MPa下,乙醇加入前后,木质纤维素降解的表观活化能分别为119.497和56.784 kJ/mol.结果表明,乙醇-水作为溶剂时更有利于木质纤维素的降解,提高还原糖收率.     

优化补料同步糖化发酵玉米穰产燃料乙醇的研究

通过单因素实验考察补料时间和补料量2个因素对发酵燃料乙醇的影响,在单因素基础上利用响应面法建立玉米穰发酵乙醇浓度的数学模型。根据此模型进行工艺参数优化,确定最佳工艺条件为：补料时间50.19h、补料量为6.35g时,乙醇浓度可以达到最大为9.96g/L.进行3组验证试验,乙醇浓度实际值达到了9.91±0.31g/L,验证了数学模型的有效性,为提高工艺的生产量提供了一定的参考价值。