两段碳酸钠―氧预处理提高麦草酶水解糖化性能的研究

探讨了不同Na2CO3用量下两段碳酸钠―氧(Na2CO3-O2)预处理对麦草化学成分及酶水解效率的影响。Na2CO3-O2预处理麦草浆料得率随Na2CO3用量增大而下降,木质素脱除率随之增加。预处理后废液的pH值约为9,可有效避免碳水化合物的碱性水解和二次剥皮反应,保持较高的预处理浆料得率。预处理后浆料经过由纤维素酶、木聚糖酶和β-纤维二糖酶组合而成的混合酶水解,当预处理Na2CO3用量(以Na2O计)从12%增至18%时,预处理浆料总糖得率的增加较为显著。经20 PFU/g纤维素酶水解48 h后,总用碱量为18%的两段Na2CO3-O2预处理浆料的酶水解总糖得率为40.8%,总糖转化率为67.0%。     

香蕉皮中膳食纤维总量提取的工艺研究

研究了从香蕉皮中提取膳食纤维的两种工艺:酶碱法、纯酶法;确定了最佳提取率的条件:Na OH溶液浓度、水浴时间、α-淀粉酶加酶量、胃蛋白酶加酶量,对提取香蕉皮膳食纤维总量的影响。实验结果表明:Na OH溶液质量分数为5%,水浴时间为50 min,α-淀粉酶加酶量为0.3 g,胃蛋白酶加酶量为0.3 g时,这两种方法对总膳食纤维质量的提取率均达到70%以上。并且分别确定了两种方法所提取的水溶性膳食纤维和非溶性膳食纤维的量,更清楚了解了不同的纤维在香蕉皮中的比例。结果表明:水溶性膳食纤维随实验因素变化不明显,非溶性膳食纤维对各个实验因素较为敏感,在适当的加酶量、Na OH溶液浓度、水浴时间下可得到最优提取。     

香蕉皮水解工艺的初步研究

对香蕉皮的水解工艺进行了初步研究,采用了稀硫酸水解法和经过稀氨水预处理后的酶水解法,并得到了两种水解工艺的最佳条件:稀硫酸水解法为110℃、1%的硫酸体积分数下反应2 h,总还原糖得率24%左右;酶水解法为:在3%的稀氨水浸泡48 h后,在pH值4.8、45℃、底物浓度4%、酶量1%下反应24 h,总还原糖得率19%左右。     

玉米秸秆中不同木质素脱除方法对纤维素酶吸附及酶解效果的比较

利用不同预处理方法获得的玉米秸秆底物研究木质素脱除对纤维素酶吸附量及酶解效率的影响。相比于其他处理方法,2%(质量分数)Na OH处理的底物具有最高的木质素脱除率(85%),最高的底物可及性[4.7 mg·(g葡聚糖)-1]及酶解效率(18.9%)。通过对不同处理获得的底物进行Langmuir吸附等温曲线模拟,获得了最大吸附量(Wmax)与吸附平衡常数(K),且木质纤维素酶水解效率与纤维素酶吸附量具有很好的线性关系(R20.8),表明脱除木质素能很好地提高底物可及性与酶解效率。然而,提高Na OH浓度(3%,4%)进一步脱除木质素时,底物可及性与碳水化合物转化为单糖的效率反而明显下降。因此,适当脱除木质素而提高底物对纤维素酶的可及性将有助于获得更有效的酶水解效果。     

NaOH/尿素冻融预处理纤维素及其酸催化水解

应用Na OH/尿素体系在–18℃下冻融预处理纤维素,探讨了不同实验条件对再生纤维素酸水解转化为葡萄糖效果的影响,同时分析了经过不同配比的Na OH/尿素体系处理后纤维素的形貌变化,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)进行分析。实验证明在Na OH/尿素质量配比为7%∶12%的体系中,经过处理后的纤维素表面更加粗糙,纤维素的反应可及性大大增强,结晶度显著降低。在浓度为0.025mol/L的盐酸溶液中在180℃下反应4h,纤维素水解葡萄糖的产率可达到58.5%,而相同条件下的未处理纤维素水解葡萄糖产率为35.6%,可见预处理的优良效果。且该体系可以有效地应用于秸秆类农业废弃物的处理。所提出的纤维素预处理和水解体系对于木质纤维素的水解和高值资源化具有重要的科学意义和应用价值。     

α-Ni(OH)_2中嵌入氨的含量测定

通过 K氏蒸馏法测定尿素高温水解合成 α- Ni(OH) 2 结构中嵌入氨的含量。探讨了吸收装置、样品溶解、Na OH溶液加入方式和蒸馏时间等因素对测定结果的影响。在最佳实验条件下 ,测得α- Ni(OH) 2 结构中氨的含量为 3.6 1 % (质量分数 )。     

亚硫酸钠预处理提高稻草酶水解糖化效率的研究

研究了亚硫酸钠预处理对稻草化学组分变化及酶水解性能的影响。结果表明,提高温度或增加Na2SO3用量可以脱除更多的木质素和半纤维素,酶水解效率也相应提高,但木质素脱除率达到50%以后,继续增强预处理条件,对酶水解糖得率无显著的促进作用。相比而言,加大Na2SO3用量更有利于使木质素溶出,提高温度更有利于使高聚糖溶出,加大Na2SO3用量比提高温度对酶水解效率的提高影响更显著。通过实验得到亚硫酸钠预处理稻草的最优条件,在温度为140℃,Na2SO3用量为16%,纤维素酶用量为20 FPU/g(对纤维素)时,总糖转化率达到最大,为74.9%,此时的总糖得率为43.5%。     

碳酸钠预处理对麦草酶水解糖化的影响

麦草是一种具有很大潜力的制取生物乙醇的可再生木质纤维素原料。文章探讨了碳酸钠预处理预浸时间、保温时间、碳酸钠用量对麦草化学成分及酶水解效率的影响。结果表明,延长碳酸钠预处理保温时间对木质素脱除无明显影响,但浆料得率和酶水解总糖转化率有所下降;合理的预浸时间为30 min,继续延长预浸时间对预处理浆料酶水解总糖转化率无促进作用;增加预处理Na2CO3用量有助于促进木质素的脱除,大部分碳水化合物保留在浆料中。在8% Na2CO3(Na2O计)用量下,麦草于80℃预浸30 min后升温至130℃,不保温所得到的浆料在纤维素酶用量为20 FPU/g(对纤维素)时,其总糖转化率为60%。     

NaOH冷冻-HCl再生预处理辅助碳基固体酸水解纤维素研究

本研究以提高纤维素转化率和还原糖得率为目标,以玉米秸秆制备的碳基固体酸为催化剂,采用Na OH冷冻-HCl再生为预处理方法,考察了预处理过程中Na OH浓度及纤维素水解过程中水解温度和水解时间对纤维素水解效果的影响。结果表明,在水解温度180℃、水解时间3h、纤维素0.15g、催化剂用量0.45g的条件下,纤维素水解还原糖得率38.78%,纤维素的转化率45.6%,与相同工艺条件下未经预处理的纤维素相比,还原糖得率及纤维素转化率分别提高了30.88%和31.1%,说明Na OH冷冻-HCl再生处理纤维素能够辅助提高碳基固体酸催化水解纤维素的效率。     

碱法预处理棕榈空果串纤维及其酶解糖化效果

本实验结果表明:经Na OH预处理后的棕榈空果串纤维进行成分分析发现:其木质素的含量得到有效去除,且纤维素含量为53.8%,半纤维素的含量为23.6%,显著高于在同一条件下经KOH,Ca(OH)2预处理后的含量。对预处理后棕榈空果串进行酶解,发现经Na OH预处理后能够得到更高的还原糖(葡萄糖33.0 g/L,木糖17.5 g/L)。对酶水解反应的加酶量和固液比进行了优化,发现最适加酶量为40 IU/g,最适固液比为10%,最终得到纤维素的转化率为62.4%,半纤维素的转化率为71.3%。