不同预处理方法对玉米秸秆吐温-80/酶水解的影响

比较了稀硫酸、氢氧化钠、氨水和氢氧化钙4种预处理方法对玉米秸秆吐温-80/酶水解的影响,结果表明:氢氧化钠预处理方法效果最佳,得到的总还原糖产率比未处理时提高了10.7倍.其红外光谱和广角X-谢线衍射谱图表明:经氢氧化钠预处理后,玉米秸秆中的木质素含量降低了62%,纤维素的结晶度也有所降低.     

玉米秸秆酶水解条件的优化研究

采用响应曲面法对玉米秸秆酶水解反应进行了评价,从而确定玉米秸秆酶水解反应的优化条件为底物中酶浓度57.5 FPU/g,底物质量浓度64.7 g/L,温度48℃,pH值4.8,反应时间49 h。在此条件下,每100 g底物还原糖产量为46.34 g,与模型预测值46.43 g底物非常接近。与单因子实验相比,酶浓度降低了2.5 FPU/g,底物质量浓度提高了14.7 g/L,反应时间缩短了23 h,还原糖产量提高10.41%。响应曲面法优化玉米秸秆酶水解是合理有效的,得到的优化条件有利于玉米秸秆的转化生产还原糖。     

玉米秸秆蒸爆渣的氨基酸辅助纤维素酶水解

以商品纤维素酶C2730酶解玉米秸秆蒸汽爆破渣,研究了不同氨基酸、氨基酸浓度、温度对水洗蒸汽爆破渣纤维素酶水解的影响,优化纤维素酶水解条件,提高纤维素酶水解得率。实验结果表明,纤维素酶水解蒸汽爆破渣的优化氨基酸为苯丙氨酸,优化水解条件为每克纤维素酶用量15FPIU,苯丙氨酸质量浓度为1.5 g/L,温度为50℃,水解时间为48 h,还原糖和葡萄糖得率分别为51.38%和36.78%。     

水抽提物对稀酸预处理玉米秸秆酶水解的影响

采用水抽提方法得到玉米秸秆中的水抽提液,研究水抽提液、水抽提液的稀酸水解液对水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆酶水解性能的影响。研究结果表明,与未处理玉米秸秆相比,水抽提玉米秸秆的酶水解性能有所提高,从48 h的9.88%提高到23.56%;与稀酸预处理玉米秸秆相比,稀酸预处理的水抽提玉米秸秆酶水解性能略有提高,从48 h的67.07%提高到73.44%;通过向水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆中添加水抽提液的酶水解结果表明,与未添加的空白样相比,添加水抽提液对酶水解得率的影响极小(2%以内),但水抽提液经过稀酸水解后再添加到水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆中,可以发现与未添加的空白样相比,酶水解得率大幅度降低,酶解48 h时分别下降了15.03%和13.96%,这说明水抽提液在稀酸预处理过程中产生了对酶水解有抑制作用的物质。因此,通过水抽提去除部分水抽提物可减少稀酸预处理过程中抑制物的产生,从而提高酶水解得率的能力。     

玉米秸秆稀硫酸水解研究

采用热磨方法对玉米秸秆进行预处理,再经稀硫酸催化加压水解,制得玉米秸秆水解液。结果表明:以热磨预处理后的玉米秸秆为原料制得的水解液中还原糖浓度为 4%~5.5%,还原糖得率为 60%~75%,较未经预处理的玉米秸秆水解液还原糖得率提高约 50%。     

玉米秸秆水解及水解液的净化处理

对玉米秸秆水解和水解液的净化处理进行了研究。结果表明,在水解温度为120℃时,半纤维素水解率为93.7%,纤维素水解率为19.7%。温度为160℃时,半纤维素水解率为98.1%,纤维素水解率为73.4%。采用CR系列大孔吸附树脂、阴离子交换树脂和阳离子交换树脂3种混合树脂床对水解液进行净化处理,能除掉水解液中96%的多酚类物质和94%的阳离子以及96%的弱酸根及无机酸根离子。     

汽喷玉米秸秆纤维素酶水解的研究

研究了纤维素酶对汽喷玉米秸秆的水解作用,结果表明：利用纤维素酶直接酶解汽喷玉米秸秆,当底物玉米秸杆与水的质量比（即固液比,下同）为１∶１０,酶用量８．８０ＦＰＩＵ／ｇ 玉米秸秆时,酶解４８ｈ,酶解得率达７０．０％ 。同时,还提出了汽喷玉米秆酶解木质素的综合利用的途径。     

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...     

荧光法研究Gemini表面活性剂与BSA的相互作用

应用荧光法研究了Gemini表面活性剂(G14-3-14)与牛血清白蛋(BSA)在不同温度条件下的荧光猝灭现象,利用荧光猝灭双倒数图计算了G14-3-14与BSA之间的结合常数,并根据热力学参数确定了二者之间的作用力类型.用内源荧光法求得它们在30℃和35℃温度下的结合常数分别为K1=1.01×105 L·mol-1和...     

Pretreatment Strategies to Enhance Enzymatic Hydrolysis and Cellulosic Ethanol Production for Biorefinery of Corn Stover

There is a rising interest in bioethanol production from lignocellulose such as corn stover to decrease the need for fossil fuels, but most research mainly focuses on how to improve ethanol yield and pays less attention to the biorefinery of corn stover. To realize the utilization of different components of corn stover in this study, different pretreatment strategies were used to fractionate corn stover while enhancing enzymatic digestibility and cellulosic ethanol production. It was found that the pretreatment process combining dilute acid (DA) and alkaline sodium sulfite (ASS) could effectively fractionate the three main components of corn stover, i.e., cellulose, hemicellulose, and lignin, that xylose recovery reached 93.0%, and that removal rate of lignin was 85.0%. After the joint pretreatment of DA and ASS, the conversion of cellulose at 72 h of enzymatic hydrolysis reached 85.4%, and ethanol concentration reached 48.5 g/L through fed-batch semi-simultaneous saccharification and fermentation (S-SSF) process when the final concentration of substrate was 18% (w/v). Pretreatment with ammonium sulfite resulted in 83.8% of lignin removal, and the conversion of cellulose and ethanol concentration reached 86.6% and 50 g/L after enzymatic hydrolysis of 72 h and fed-batch S-SSF, respectively. The results provided a reference for effectively separating hemicellulose and lignin from corn stover and producing cellulosic ethanol for the biorefinery of corn stover.     

NaOH/AQ预处理对玉米秸秆脱木质素及酶解性能的影响

对玉米秸秆进行氢氧化钠/蒽醌（NaOH/AQ）去木质化预处理,考察了预处理温度、时间和NaOH用量对玉米秸秆脱木质素程度的影响,并探讨了脱木质素程度对提高预处理后物料酶解性能的影响。L₉（3⁴）正交试验得出较适宜预处理工艺条件为：温度160℃,时间60 min,NaOH用量（以绝干原料质量计）2.8%;其他条件为AQ用量0.05%,固液比1：5（g：mL）,此时木质素脱除率为75%,酶解后聚糖转化率达到73.79%。随着物料脱木质素程度的提高,其酶解效率相应增加;当木质素脱除率达到一定程度后,预处理后的聚糖转化率达到最大值,继续提高木质素脱除率,聚糖转化率反而降低。响应面优化的酶水解工艺条件为纤维素酶用量30 FPU/g,β-葡萄糖苷酶10 IU/g,反应时间72 h,温度50℃,底物质量分数2.5%,此时还原糖得率为85.62%。对酶解液进行HPLC分析,酶解液中的葡萄糖质量浓度为14.83 g/L,木糖质量浓度为4.83 g/L。XRD分析显示,预处理前后纤维素的晶型没有变化,而结晶度由31.40%提高至46.91%,表明物料中木质素和半纤维素发生了不同程度的溶出。     

荧光法研究PSt-b-PCA-b-PSt与牛血清白蛋白的相互作用

采用可逆加成-断裂链转移聚合方法(RAFT)合成了聚苯乙烯-b-聚肉桂酸-b-聚苯乙烯两亲性三嵌段聚合物(PSt-b-PCA-b-PSt),采用荧光光谱法研究了PSt-b-PCA-b-PSt与牛血清白蛋白的相互作用。结果表明,PSt-b-PCA-b-PSt在选择性溶剂中自组装形成半径约为50nm的胶束;根据Stern-Volmer方程计算得到双分子猝灭过程速率常数、结合常数和结合数,表明三嵌段聚合物PSt-b-PCA-b-PSt与牛血清白蛋白之间发生了较强的静态荧光猝灭作用。     

荧光光谱法研究橙皮素与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱技术研究了橙皮素与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.研究发现橙皮素对BSA的荧光猝灭属于静态猝灭过程,由热力学参数焓变△rHm=-60.543 kJ·mol<'-1>,熵变△rSm-114.121J-mol<'-1>均小于零,判断橙皮素与BSA之间主要靠氧键和范德华力相结合,生成自由能变(△rGm)为负值,...     

蒸汽爆破玉米秸秆提高酶解还原糖产率的研究

对玉米秸秆进行蒸汽爆破预处理,并对处理前后的玉米秸秆组分和结构进行了表征。酶解24 h的实验结果表明,与未处理秸秆相比,汽爆处理后样品的还原糖产率提高了97%。化学与物理分析结果表明,处理后物料半纤维素及可溶性物质质量分数减少,纤维素质量分数增加29.7%;X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表明纤维素致密结构被破坏。预处理后物料酶解还原糖产率最高时汽爆工艺参数为:汽爆压力2.2 MPa,每克秸秆原料加入1 mL蒸馏水(简称液固比1 mL/g),维压时间9 min,物料颗粒度40~60目。     

促进玉米秸秆酶解效率的化学预处理方法比较

分别用八种化学方法对玉米秸秆进行预处理,将预处理后的试样用纤维素酶在最优条件下催化水解,初步比较了不同的化学方法在促进玉米秸秆酶解糖化方面的效果。通过比较各试样酶解后产糖量大小,得到最佳的预处理方案:采用0.176%(m/V)NaOH及0.9%(V/V)H2O2混合液在常温下按固液比1∶50振荡作用24 h,即在纤维素酶用量为50 FPU/g时,产糖量可从0.055 g/g提升到0.333 g/g,提高了83.51%;此时的木质素降解量亦为最大,达到了49.8%,此结果表明木质素的降解有利于纤维素酶敏感性的提高。     

酶解木质素的分离与结构研究

采用两种方法从酶解玉米秸秆制备能源酒精的残渣中分离得到酶解木质素。根据不同的分离条件,酶解木质素的得率为20%～35%。应用UV、FT-IR、GPC和13C-NMR研究了不同分离方法的酶解木质素的结构特性。结果表明,所分离的酶解木质素分子量较小,在结构上较好地保留了各种活性基团。与木质素磺酸钙相比,酶解木质素的红外图谱中多了1700cm-1和1328cm-1峰,说明酶解木质素存在非共轭羰基作用。紫外图谱在210nm,280nm和310nm附近有峰值出现,说明其具有木质素的基本结构特征,且结构上有很大的不饱和性。由13C-NMR图谱解析可知,所提取酶解木质素为GSH型木质素,主要以β-O-4、β-5、β-1的结构存在。以氢氧化钠作为萃取剂的酶解木质素提取率比有机溶剂高。酶解木质素的有效利用将提高酶解玉米秸秆制备能源酒精的经济效益。     

Separation of Bovine Serum Albumin by Foam Fractionation with Sieve Tray Column

A batch foam fractionation column with sieve trays was developed for enhancing the foam drainage. Effects of feeding concentration, air flow rate, number of stages, and sieve pore size on foam fractionation performances were investigated. The results indicated that the sieve trays enhanced the foam drainage effectively and improved enrichment ratio. At the liquid loading volume 490 mL, feeding concentration 0.1 g L^?1, and air flow rate 300 mL min^?1, the enrichment ratio reached 7.56 by using 10 stages of sieve trays with opening ratio of 38.25%, which was 1.84 times of that obtained by the control column.     

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。