木质纤维素酶水解分形动力学的研究进展

木质纤维素作为地球上储量最丰富的可再生资源之一,可用于生产燃料乙醇,以减少人类对石化资源的依赖。酶水解作为重要步骤之一,自然引起了国内外的广泛关注。但由于酶水解是一个复杂的异质多相反应过程,很难用一个简单的模型对其进行表征。分形理论作为一种研究方法,直接从非线性复杂系统入手去认识其内在规律,更为客观、真实地反映了事物的内在本质。本文阐述了木质纤维素酶水解分形动力学的研究现状,并在此基础上对其应用前景进行展望。     

木质纤维素酶解糖化发酵研究

考察添加剂对绿色木霉产纤维素酶的影响.结果表明,初始培养基中添加油酸、十二烷基酸钠(SDS)、麦芽糖、羧甲基纤维素(CMC)、水杨素和水解淀粉等对绿色木霉产纤维素酶有促进作用,其中添加2%油酸和1%SDS均可使酶活提高1倍以上.在木质纤维素酶的水解过程中,在酶液中添加Mg2+、K+、Co2+、Tween 80、聚乙二醇(PEG)等均对酶有激活作用;当底物浓度为30%,酶量1.0 FPA/mL,PEG6000浓度0.14%,Co2+浓度为0.06%,搅拌速度120 r/min条件下,能得到较高的糖浓度(85 g/L).乙醇发酵过程,发现木糖、葡萄糖单独发酵得酒精度分别为0.7g/100 mL和4.3/100 mL;木糖-葡萄糖分步发酵的酒精浓度可达5.1g/100 mL,而木糖-葡萄糖同步发酵得酒精浓度仅为4.4g/100mL.     

木质纤维原料与纤维素酶相互作用的研究进展

阐述木质纤维原料与纤维素酶系统间的相互作用有助于揭示底物物理及化学性能对纤维素酶的抑制机理,提高木质纤维原料的纤维素酶解转化率。本文主要介绍了木质纤维模型物薄膜的制备进展,各种新兴技术在实时观测木质纤维原料与纤维素酶相互作用方面的应用进展以及人们对提高纤维素酶解效率所做的努力,为木质纤维原料的高效利用提供理论支持。     

牛血清蛋白对纤维素酶水解小麦秸秆的影响

在以分别被稀硫酸和氢氧化钠处理的小麦秸秆为底物进行纤维素酶解时添加牛血清蛋白（BSA）来评估BSA对酶解的影响,当接入纤维素酶40Ug秸秆,添加牛血清蛋白0.04g时,反应48h,还原糖得率分别提高30%和22%,添加牛血清蛋白后酸处理的秸秆水解速率更快,酶解液中酶失活趋势减小,以滤纸为底物测定纤维素酶活力时添加牛血清蛋白能将酶活提高1倍以上,从而推断牛血清蛋白可以提高纤维素酶的稳定性并减少酶因吸附木质素而失活,提高酶的水解效率。     

纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展

木质纤维素生物质是价廉易得、来源丰富的可再生资源和能源，被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油，这不仅有利于环境保护和资源再利用，而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。纤维素酶成本的降低以及纤维素转化效率的提高是纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的关键。本文综述了纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展，主要包括纤维素酶的分类及其作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维素生物质的预处理、纤维素酶的转化和糖化发酵乙醇工艺。     

纤维原料酶水解的研究进展

木质纤维原料酶水解是利用木质纤维原料生产燃料酒精的关键步骤之一。对纤维素酶及其水解木质纤维原料作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维原料酶水解的影响因素和木质纤维原料酶水解动力学作了全面综述．并对提高木质纤维原料酶水解效率和降低水解成本的途径进行了讨论。     

木质纤维素生产乙醇的大型试验

乙醇是以木质纤维素为原料,通过蒸气预处理、纤维素酶的牛产、酶水解、酒精发酵等工艺而制成的.该文主要阐述用木质纤维素生产乙醇的方法和工艺流程.     

表面活性剂对纤维素酶水解过程的影响

分别以湿氧化、稀酸常压水解和蒸汽爆破预处理麦草为底物,考察了不同表面活性剂及用量对纤维素酶解过程的影响.实验表明,添加表面活性剂对纤维素酶水解过程有明显影响;添加非离子型表面活性剂(PEG6000、吐温80)可以提高纤维素的可溶性、可发酵糖的转化水平,其中向湿氧化处理的麦草中加入PEG6000后转化水平提高得最大;而添加离子型表面活性剂对酶解起抑制作用.非离子型表面活性刑和纤维素水解底物的最佳比例大约是0.05 g/g DM.     

纸浆污泥纤维素酶水解的研究

纸浆污泥是制浆造纸工业主要的固体废弃物。由于纸浆污泥中含有至少约40%的纤维素,在污泥处理之前对其中的纤维素进行酶水解,并将葡萄糖转化为生物能源,将极具吸引力。本文详细研究了纸浆污泥纤维素酶水解的影响因素,发现纸浆污泥酶水解系统会促进细菌微生物的生长,消耗生成的葡萄糖,少量的氯胺-T可以消除细菌的负面影响;调节系统初始的pH值到约5.3并稳定之,反应过程的pH值变化都在纤维素酶适宜的范围内。应根据纤维长度来确定酶水解的温度,避免盲目升温到50℃反应而带来的不必要的能量消耗。系统中加入阳离子聚丙烯酰胺量达500mg/L时可以提高酶水解效率约40%。     

Lyocell纤维素酶水解的动力学

近年来，笔者对纤维基面料用酶处理制成特殊表面效果这一课题很感兴趣，近来市场上出现的Lyocell纤维和传统的粘胶纤维纺丝相比不仅污染少，而且强力和湿强度有了提高，然而这些纤维有一种特性，即原纤化，粗看起来是个问题，事实上这种特性为面料手和表面特性开拓了一种新的有越的潜能，也为终结素酶提供了一种用途，采用酶处理，原纤化可以完全消除或根据人们意愿减少，增加面料的柔软性，扩大体积和增强档皮绒感，因此，控制原纤化的关键不仅是适当地调整染色参，而且要在被称为“生物抛光”的加工过程中使用生物酶控制和消除纤维表面的原纤。     

亚硫酸盐制浆方法用于蔗渣生物酶解的预处理研究

将亚硫酸盐制浆方法用作蔗渣原料预处理,研究了所得到的蔗渣纤维对纤维素酶吸附以及其水解糖化性能。利用分光光度法的动力学模式测定预处理后蔗渣对纤维素酶的初始吸附量,并讨论了蔗渣纤维对纤维素酶的吸附率与纤维水解率的关系。实验结果表明：亚硫酸盐预处理温度的升高和用药量增加可以提高蔗渣纤维对纤维素酶的初始吸附率;水解产生的葡萄糖和总糖得率随着纤维素酶初始吸附率的增加而增加;当纤维素酶在蔗渣纤维上的吸附率由4.04%升至46.77%时,总糖得率由15.58%增加到82.22%。纤维素酶在纤维上的吸附率达到37%后,蔗渣的酶水解明显增加。     

酶解动物蛋白制备抗氧化多肽研究进展

动物蛋白资源丰富,酶法水解动物蛋白制备的抗氧化多肽具有多种生理机能,成为研究的热点。综述了酶解动物蛋白制备抗氧化多肽的研究现状,为提高畜禽副产品附加值提供了理论依据。     

电子束变性处理对大米蛋白酶解效率的影响

利用电子束辐照(EBI)技术对大米蛋白进行变性处理,以水解度、多肽产率为评价指标,研究大米蛋白在不同酶作用下的酶解效果。研究发现,EBI变性处理能有效提高不同酶对大米蛋白的酶解效率,增加多肽产率,其中EBI辅助碱性蛋白酶水解效果最好,大米蛋白水解度提高(19.02±0.37)%,多肽产率提高(13.50±0.29)%。扫描电镜结果表明,EBI变性处理使大米蛋白表面结构完整性下降,颗粒化程度增加。二级结构中α-螺旋含量由(18.38±0.31)%下降到(4.46±0.43)%,大米蛋白分子灵活性增加。紫外光谱和内源荧光光谱分析表明,EBI变性技术使大米蛋白分子空间构象展开,包埋在内部疏水区域的活性基团暴露,有利于酶解反应的进行。     

复合酶法水解蟹肉的研究

从水解度、氨基酸含量、水解液色泽、风味、口感等方面，比较了几种蛋白酶制剂对蟹肉的水解效果。结果表明：木瓜蛋白酶较适合用于水解蟹肉，但水解液仍有苦味和腥味，有待改善。本先利用木瓜蛋白酶对蟹肉水解2h，而后用复合风味蛋白酶再水解2h，所得水解液的风味较佳，蟹香味浓郁，游离氨基酸含量达到263—277mg／100mL左右，氨基酸总量为660mg左右。     

酶水解法提高大豆蛋白水解度的研究

用蛋白酶水解方法提高大豆分离蛋白水解度.通过对多种蛋白酶的对比分析可知,风味蛋白酶的水解效果好于其它蛋白酶,但正交试验结果表明,即使在优化条件下水解,单一的风味蛋白酶水解所得大豆分离蛋白水解度最高只达到43.12%.若先用胃蛋白酶水解再用风味蛋白酶水解则水解度最高可达68.81%,而风味蛋白酶与其它酶的联合应用效果略差;若先使用风味蛋白酶后使用胃酶则水解度只有47.89%.表明不同酶对大豆蛋白分子具有不同的水解特点.     

虾加工副产物酶解工艺研究

通过比较不同的水解酶水解虾加工副产物的效率,确定碱性蛋白酶为水解虾加工副产物用酶。考察了料液比、时间、温度、起始pH值、酶添加量对蛋白提取率的影响,确定最优的酶解工艺条件为：酶添加量为虾粉质量的0．8％、温度60℃、料液比4g：100mL、起始pH9．0、时间2．0h、蛋白提取率为65．3％。     

苎麻纤维的酶水解工艺研究

废弃织物往往只是通过堆积、填埋、焚毁、降级循环等简单的方法进行处理,作为废弃织物中纤维素利用的初步尝试,选用不同种类的纤维素酶对苎麻纤维进行水解,通过反应温度、pH值、酶用量、浴比、反应时间等对苎麻纤维水解的单因素实验优化水解工艺。结果表明,在相同的反应条件下,酶活力为2 200 IU/mL的固体纤维素酶水解率高于酶活力为2 000 IU/mL的液体纤维素酶。固体纤维素酶优化后的水解工艺条件为:温度40℃、pH值5、酶用量20%(owf)、浴比1∶50、时间3 h,此时水解率可达到21.95%。     

在灵芝孢子油提取中影响酶解反应的因素研究

采用中性蛋白酶对灵芝孢子粉进行水解提取灵芝孢子油,考察了酶解时pH值、温度、反应时间以及酶用量和终止酶解反应的pH值5个因素对油脂提取率的影响。结果表明,酶用量为2000IU/g灵芝孢子、酶解pH7.5、温度60℃、反应时间1.0h是最佳酶解反应条件,然后以pH4.5终止酶解反应,油脂提取率达88.71%。     

褐藻胶的酶法提取研究

采用纤维素酶、果胶酶和蛋白酶酶解法提取了海带褐藻胶,并对工艺进行了优化.试验结果表明:加入海带干重的2%纤维素酶,55℃(pH值4.5)水解20min,然后加入1%果胶酶60℃(pH值4.5)浸提1.5h,再加入1%蛋白酶,80℃(pH值8.0)水解3h,接着将浸提液加热至沸腾10min钝化酶活,最后加入1 mol/L氯化钙(浸提液:氯化钙=4:1(v/v),离心沉淀后即得褐藻酸钙沉淀,加入次氯酸钠漂白后经盐酸酸化生成褐藻酸,干燥脱水后加入稀碳酸钠溶液即制得褐藻酸钠.