固体葡萄糖生产工艺与技术

固体葡萄糖属于淀粉糖品的一种,又称工业固体糖、全糖等,其组分主要是α－葡萄糖、β－葡萄糖两种异构体。生产原料是淀粉或薯干、玉米。大米等。生产方法主要有酸水解（酸法）和酶水解（酶法）两种。酸法生产是将淀粉质原料用酸水解成葡萄糖,其水解程度最高只有87％左右,在酸水解同时,还有葡萄糖分解,复合等副反应,反应产物有苦味,色泽深,因而成品不能直接用于食品工业,同时设备要求耐腐蚀。用酶法生产,最终水解程度高,糖化液含葡萄糖95－97％,纯度高,甜味纯正,能够直接喷雾干燥成颗粒状,也可以将糖化液经浓缩后结晶凝固成块或再粉碎成粉末状。固体葡萄糖用途很广,在食品工业中可以代替部分蔗糖与淀粉糖浆,在制革工业中作     

固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的研究进展

纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成的高聚物,水解可获得葡萄糖等一系列化合物。目前常使用生物酶、无机酸、超临界水催化纤维素水解,却存在生产成本高、产品难分离、对设备腐蚀严重、反应不易控制等难题。为解决上述难题,亟待寻找一种新型催化剂。固体酸具有产品易于分离、可循环利用、对设备腐蚀小以及环境友好等优点,因此受到广泛关注。文章介绍了几种固体酸催化纤维素水解的最新研究进展,但对水解生成葡萄糖的食用安全性还有待做进一步的研究。     

纤维素在超临界水中糖化的研究进展

利用超临界水糖化纤维素,再进一步发酵得到乙醇燃料是解决当前世界能源危机的一条有效途径。综述了目前纤维素在超临界水中糖化在实验设备研究,水解机理以及催化剂作用等方面所取得的成就。同时对纤维素在超临界水中糖化的前景进行展望。     

利用木质纤维素生产燃料酒精的研究进展

利用木质纤维素生产燃料酒精可改善能源保障，实现能源供应的可持续发展，同时拉动农业及其他相关行业的经济发展。木质纤维素中含有丰富的可发酵生成乙醇的纤维素和半纤维素，利用产纤维素酶的微生物或纤维素酶（Cx酶、C1酶、β0葡萄糖苷酶）将纤维素水解成可发酵性糖，再通过酵母发酵生成乙醇。常用菌株有热纤梭菌（Clostridium thermocellum)，能分解纤维素，但乙醇产率较低（50%)；热硫化氢梭菌（Clostridium thermohydrosulphaircum)，不能利用纤维素，但乙醇产率相当高，将两株菌混合发酵，产率可达70％。发酵方法有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法，同时糖化发酵法（Simultaneous saccharification and Fermentation)和非等温同时糖化发酵法（Nonisothermal simultaneous saccharification and Fermentation)以及固定化细胞发酵法等。（庞晓）     

聚乙二醇对不同木质纤维底物酶解生产葡萄糖的影响

研究了聚乙二醇(PEG)对纤维素酶水解两种不同底物产葡萄糖的影响,添加PEG后两种底物的纤维素生成葡萄糖的转化率均得到提高,PEG400浓度为9 g/L时转化率达到最大值。PEG对经酸处理的玉米秸秆的糖化促进效果(提高30%)大于经酸碱处理的玉米秸秆(提高10%)。当反应体系的固形物提高或酶加量增大时,PEG对糖化作用的促进效果降低。发酵实验结果表明PEG对酵母无不良影响。     

仿酶固体酸的制备及其改善纤维素水解的研究进展

固体酸水解纤维素制备葡萄糖因具有无腐蚀、易回收等优点逐渐成为研究热点,但仍存在固体酸与纤维素接触困难、水解效率低等问题。为了克服传统固体酸存在的缺点,模仿纤维素酶水解机理,在固体酸上引入纤维素结合基团（CBD）以合成仿酶固体酸,通过CBD分别与纤维素和低聚糖形成氢键作用来提高纤维素水解效率。本文分析了仿酶固体酸水解纤维素的过程和机理,总结了几种常用仿酶固体酸的制备方法和对纤维素的水解效果,并对未来更绿色、简单、廉价、高效的纤维素水解工艺提出了展望。     

人造纤维素织物的酶整理

Lyocell是溶纺纤维素纤维的普通名称,它是利用木浆从封闭胺氧化物溶剂中纺出的一种新型纤维。酶处理前在其表面可看到明显的松散纤维缠绕,其截面呈不规则的锯齿状。 除了纤维素酶对β1—4葡萄糖甙键的专一性外,再生和化学改性纤维素也都对纤维素水解敏感,但对一给定被作用物,纤维素酶的活性取决于影响因素的多少,如非纤维素木浆衍生物的数量、聚合度、结晶形式和结晶度、纤维素上化学取代物的类型和数目等等。纤维素酶需要一种非结晶聚合物表面,以便接近β1—4葡萄糖成键。高结晶度（尤其是Ⅱ型纤维素）或被化学取代的纤维素对纤维素酶的水解不太敏感。     

木薯渣分批补料酶水解及酒精发酵的研究

木薯渣是木薯淀粉加工后的废弃物,碳水化合物含量高。实验利用复合酶对木薯渣中淀粉和纤维素等碳水化合物非热水解进行了探索,结果表明:木薯渣具有较好的酶解性能;随着底物浓度的增大,酶解液糖浓度也不断提高,酶解得率逐渐降低;与间歇糖化工艺相比,16%底物在相同的水解条件和相同的酶添加量的条件下,采用4%的起始底物浓度,每隔12 h进行补料,葡萄糖得率从53.6%提高到72.4%;以不添加任何营养物质的水解液为原料进行酒精发酵,24h乙醇浓度达到24.9 g/L,乙醇得率达到42%,发酵效率为82%,乙醇产率达到1.04 g/(L.h),葡萄糖利用率达到97%。     

亚硫酸铵预处理提高麦草备料废渣的酶水解效率

为高效经济利用制浆厂的备料废渣,研究了亚硫酸铵预处理对麦草备料废渣主要化学成分及酶水解糖化效率的影响。结果表明,原料的木素脱除率随预处理温度升高和亚硫酸铵用量增加而提高,半纤维素的降解受温度影响较大,纤维素在预处理中几乎没有降解。在本研究范围内,随着预处理强度的增大,碳水化合物的酶水解糖转化率先上升后下降,相比于提高温度,增加亚硫酸铵用量对提高酶水解效率的影响更为显著。麦草备料废渣在165℃下用16%亚硫酸铵预处理,经PFI磨磨浆得到的底物,其酶水解(以聚葡萄糖为基准的酶用量为40 FPU/g)聚葡萄糖和聚木糖转化率分别为88.9%和44.9%,总糖转化率为67.0%。     

利用纤维素原料生产燃料酒精的研究进展

介绍了近年来美、日两国关于纤维素制乙醇技术的发展情况。燃料乙醇的应用意义及现状。综述了纤维素原料生产乙醇的预处理及水解为葡萄糖技术的研究进展 ,介绍了纤维素原料发酵生产酒精技术的概况 ,对不同的预处理、水解和发酵方法进行了比较     

Comparison of Enzymic Saccharification of Starch and Cellulose from Technological and Economic Aspects

Enzymatic saccharification of starch in the case of both pure starch and starchy raw materials is a long adopted technology successfully applied on industrial scale for many years. On the other hand, a feasible procedure for enzymatic saccharification of the other glucose polymer, cellulose, has been realized so far only on pilot-plant scale. A particularly difficult problem is the enzymatic saccharification of cellulosic substances encrusted with lignin. The first step in starch and cellulose saccharification is pretreatment and digestion of the raw material. In the case of starch, this is solved by liquefaction in the presence of thermostable alpha-amylase in a jet cooker. As a result, starch undergoes partial degradation and liquefaction. In the case of cellulose, the most economical method of pretreatment seems to be “steam-explosion”, although this does not involve liquefaction either, i. e., saccharification proceeds still in heterogeneous phase. Comparison is made of the energy requirements of digestion of the raw materials and costs of enzymatic saccharification for both substrates.     

采用浓硝酸和酶处理后麦麸成分的变化规律研究

麦麸是一种典型的木质纤维素类生物质.本文研究了应用85%的浓硝酸和酶对麦麸进行前期处理和糖化处理之后的成分变化规律.结果表明,在50℃以下温度和60 min的处理时间之内,提高浓硝酸处理温度或者延长处理时间均有利于原料水溶部分质量比例的提高;有利于水溶部分中木糖,阿拉伯糖、葡萄糖等糖类成分含量的增加;有利于高分子量的碳...     

甜菜渣成分在浓硝酸和酶作用下的变化

甜菜渣是一种富含果胶的木质纤维素类生物质.本文主要运用85%的浓硝酸对甜菜渣进行水解,然后用精密分析仪器进行分析处理之后的底物糖分的变化规律.通过改变温度和时间得到处理条件在50℃以下温度和60 min的处理时间之内,发现提高浓硝酸处理温度或者延长处理时间均有利于水溶部分中半乳醣醛酸、阿拉伯糖、葡萄糖等糖类成分含量的增...     

Einige Probleme der Herstellung fructosehaltiger Sirupe aus Stärke

Some Problems on the Production of Fructose Containing Sirups from Starch . A method has been developed for the simultaneous application of saccharification with amyloglucosidase and isomerization with glucose isomerase. The procedure was tested with dissolved enzymes in pilot plant scale. Further research was conducted for the continuous application of glucose isomerase bound to DEAE cellulose and simultaneous continuous application of intracellularly fixed glucose isomerase and continuous application of intracellularly fixed glucose isomerase and dissolved amyloglucosidase and/or immobilized glucose isomerase and amyloglucosidase. Technological and economic parameters of the individual procedures have been compared.     

小麦淀粉加工废液制备葡萄糖浆的糖化工艺优化

以降黏和液化后的小麦加工副产物为原料,将原料中的小麦淀粉制备为葡萄糖浆,并优化其糖化工艺以提高葡萄糖的回收率。探究葡萄糖淀粉酶添加量、普鲁兰酶添加量、糖化时间、糖化温度和糖化pH各单因素对糖化液还原糖含量(DE值)的影响。通过响应面实验得出最优工艺参数为葡萄糖淀粉酶添加量300 U/g、普鲁兰酶添加量0.17 U/g、糖化温度62 ℃、糖化pH3.9,糖化时间36 h,得到的DE值为69.45%。进一步通过高效液相-蒸发光散射检测法,测出淀粉转化率为78. 70%,葡萄糖总回收率为23.82%。说明从小麦加工废液中制取葡萄糖浆是切实可行的,对实际生产有着重要的指导意义。     

利用纤维素酶降解稻草粉的研究

纤维素是自然界中存在最广泛的一类碳水化合物,同时它也是地球上数量最大的再生资源.目前,自然界中纤维素只有一小部分得到了利用,绝大多数纤维素不仅被白白浪费,而且还会造成环境污染.利用微生物生产的纤维素酶将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料,对于人类社会解决环境污染、食物短缺和能源危机具有重大的现实意义.纤维素的酶解是一个复杂的生化过程,其作用机制的研究一直受到人们的重视,许多学者提出了各种假说.目前较为普遍接受的理论主要有三个:协同理论、原初反应理论和碎片理论.本文利用单因子实验得到了稻草粉酶解糖化的最佳条件:稻草粉先经1.0%NaOH+1.0%H2O2预处理,底物浓度为2.5%,糖化温度50℃,反应体系pH4.8,滤纸酶:β-葡萄糖苷酶＝1 :1.     

弱碱性亚硫酸盐预处理对甘蔗渣纤维素酶酶解过程的影响

对蔗渣进行了弱碱性亚硫酸盐预处理,并对预处理所得样品进行了纤维素酶酶解糖化。通过测定酶解液中的葡萄糖得率,探讨了预处理条件（亚硫酸钠用量、最高温度和保温时间）对葡萄糖得率的影响,并优化出最佳的预处理工艺条件：亚硫酸钠用量18%,最高温度160℃,保温时间60min,在纤维素酶用量30U/g,液比1∶20,温度50℃,pH4.8的条件下酶解72h,葡萄糖得率达到50.9%,木糖得率23.0%。     

Hirse und Bruchreis als Basismaterial für die Glucosegewinnung

Sorghum and Broken Rice as Basic Materials for Glucose Production. Two starch containing raw materials, Mexican sorghum flour and Pakistan broken rice, were processed to various saccharification products without previous starch isolation. The low viscosity fluids received by “direct” enzymatic saccharification of the starch material were worked up into high maltose or high glucose syrups, resp., the latter of which was undergone isomerization by means of glucoseisomerase. The used immobilized glucoseisomerase lost its activity very early and was not reactivated by treatment with pure glucose solution. From both raw materials saccharification products of lower purity were obtained, in comparison with purified starches. It is pointed out, however, that in the food sector as well as in the field of technical products exaggerated demands of purity are senseless, because in most cases starch saccharification products are contaminated again during further processing or are subjected to purification processes after conversion.     

双酶协联糖化纤维素的条件优化

本文以双酶协联糖化技术处理粉渣中纤维素,并利用单因素和正交试验考察菌种混合比例、接种量,协联糖化温度与协联糖化时间对纤维素糖化率的影响,结果表明,双霉协联糖化的最优条件为:少孢根霉与里氏木霉混合比值为1.5,接种量为1.8×108个孢子/ml,协联糖化温度为34℃,协联糖化时间为72h,在此工艺条件下纤维素糖化率高达82.3%。纤维素酶活力达到645.5U/ml～664U/ml,与传统单菌种发酵的糖化技术相比,提高了160U/ml～280U/ml。