玉米秸秆生物法制取酒精的中间试验

建立了玉米秸秆采用蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解和戊糖己糖同步发酵技术制取酒精的中间试验装置。玉米秸秆在1.6～2.0 MPa条件下蒸汽爆破预处理,在提高玉米秸秆对纤维素酶可及度的同时,玉米秸秆中纤维素、木聚糖和木质素损失分别为4.08%、40.02%和9.91%。里氏木霉以10%的原料制备纤维素酶,并用于降解剩余的90%的原料,滤纸酶活力和纤维素酶水解得率分别为2.27 FPIU/mL和71.3%。初始还原物浓度为43.65 g/L的水解糖液经树干毕赤酵母发酵16 h,还原物利用率和酒精得率分别为87.17%和0.43 g/g(酒精/消耗的糖)。     

皇竹草稀硫酸预处理研究

研究了中低温稀酸预处理对皇竹草化学组成变化、纤维素酶水解得率与总糖得率的影响,并采用扫描电镜(SEM)对皇竹草纤维结构变化进行了分析.结果表明,随着硫酸浓度的增大、温度的升高和时间的延长,半纤维素含量大幅度降低,且预处理后纤维素酶水解得率也逐渐增大.较好的预处理条件为100 g皇竹草原料,在固液比1:5(g:mL)条件下,用质量分数4.0%硫酸在温度110 ℃下,经过8 h预处理后,纤维素保留率为87.48%,半纤维素水解率为93.68%,所得固体渣经纤维素酶水解72 h后得率为86.3%(纤维素酶用量40 FPIU/g,以纤维素质量计),100 g原料可得到总糖量为54.53 g.预处理后皇竹草纤维表面和细胞壁受到破坏,表面积增大,有利于纤维素酶水解作用的进行.     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。     

构树皮蒸汽爆破预处理的研究

研究了蒸汽压力和保压时间对构树皮蒸汽爆破预处理后酸水解还原糖得率的影响。确定当蒸汽压力为 2.2 MPa,保压时间为 9 min 时,还原糖总得率最高,为原料理论含糖量的 76.48%,而未经蒸汽爆破预处理直接酸水解的还原糖得率仅为理论得率的 47.25%。原料经蒸汽爆破预处理后再酸水解的还原糖总得率比直接酸水解的还原糖得率提高了 61.86%。通过扫描电镜对比观察了蒸汽爆破预处理对纤维结构的作用效果。     

植物纤维制备燃料乙醇的关键技术

由于中国人口众多、土地资源紧缺,农林植物纤维是发展燃料乙醇的可靠原料.南京林业大学在日处理原料5 吨、日产乙醇0.8吨的农林植物纤维生产燃料乙醇中试生产线上的研究结果表明,植物纤维经蒸汽爆破预处理后,用里氏木霉制备的纤维素酶进行酶水解,纤维素和半纤维素水解得率达71.3 %.含戊糖己糖的水解糖液经树干毕赤酵母发酵转化,糖利用率为87.2 %,乙醇得率为 0.43 g 乙醇/g消耗的糖,生产成本为每吨乙醇4000元左右.为使该技术形成生产力,有待解决的关键技术有:1)能耗低、损耗少的原料预处理技术,特别是蒸汽爆破预处理技术的研究;2)纤维素酶活力高、酶系结构合理的纤维素酶制备和酶水解技术,包括纤维素酶制备基因工程菌的构建,纤维素酶制备的定向调控,高β - 葡萄糖苷酶活力纤维素酶的合成,以及高糖化率纤维素酶水解模式和技术方法;3)戊糖代谢的研究,包括戊糖代谢调控发酵的研究和戊糖己糖同步发酵微生物基因工程菌株的构建;4)植物纤维资源制取乙醇的关键技术的整合和集成;5)能源木本植物的研究.     

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...     

酸枣核壳糠醛渣微晶纤维素的制备及其性能研究

以酸枣核壳糠醛渣为原料,利用硝酸―乙醇法提取纤维素,用稀盐酸水解纤维素制备微晶纤维素。在单因素实验的基础上采用正交试验法研究盐酸浓度(A)、料液比(B)、水解温度(C)、水解时间(D)对微晶纤维素得率的影响。结果显示,制备酸枣核壳糠醛渣微晶纤维素的最佳工艺条件为:盐酸浓度5%,料液比1∶10,水解温度100℃,水解时间2.5 h,在该条件下制备的微晶纤维素聚合度为266.07,结晶度为76.49%,得率为89.21%,产品性能优良,工艺条件稳定。本研究为酸枣资源的综合加工利用提供了一条新的途径。     

糠醛渣直接同步糖化发酵生产乙醇过程比较研究

以糠醛渣为原料,直接同步糖化发酵(SSF)生产乙醇,并与水洗糠醛渣生产乙醇进行对比。通过考察不同条件来优化同步糖化发酵生产工艺条件,并分析表征了SSF过程中乙醇浓度和副产物浓度变化。优化条件为:糠醛渣底物质量分数10%,纤维素酶用量12%,无患子皂素质量浓度0.5g/L,酵母接种量7g/L,同步糖化发酵乙醇得率达到其理论得率的93.1%。与水洗糠醛渣相比,糠醛渣直接SSF过程可将原料吸附的5.50%葡萄糖部分转化为乙醇。水洗糠醛渣SSF生产乙醇所产生的副产物要远低于糠醛渣直接生产所产生的副产物,添加无患子皂素可有效抑制糠醛渣同步糖化发酵过程中副产物的产生。     

固定化纤维素酶水解玉米秸秆的研究

以壳聚糖小球为载体固定纤维素酶,研究了固定化纤维素酶的酶学性质,并以经过蒸汽爆破预处理的玉米秸秆为底物,研究了固定化酶水解的最优条件.结果表明纤维索酶经过固定化后,其米氏常数为0.42 mg/mL,半衰期为162 h;酶解的最佳条件为固定化酶与底物的质量比为1:2.5、固液比为1:2.4(m/V)、温度为50℃,pH为5.0.秸秆水解率可达33%,纤维素水解率可达70%.     

稀碱-Fenton试剂预处理对云南苦竹酶水解得率的影响

利用响应面法对稀碱-Fenton反应预处理竹粉的条件进行优化,确定最佳的Fenton预处理条件为:1 g 稀碱预处理后竹粉底物加入质量分数30 %的 H₂O₂ 溶液3.4 mL,Fe²⁺浓度15.8 mmol/L,反应时间12 h,获得的 72 h 酶水解得率为49.98%。与原料和经2%NaOH 预处理后的样品相比,经2%NaOH-Fenton 预处理后的样品中纤维素含量升高,半纤维素和木质素含量降低,72 h酶水解得率为48.24%,分别提高了47.79和37.44个百分点。当纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的用量分别为32 FPIU/g和16 IU/g(以纤维素质量计)时,72 h 酶水解得率为76.64%,比单独使用纤维素酶时的酶水解得率提高了22.80%。     

利用文蛤壳制备复合氨基酸螯合钙

初步研究利用文蛤壳酸解制得钙盐,与鸡羽毛酶解成的复合氨基酸结合制备复合氨基酸螯合钙的工艺。重点探讨文蛤壳酸解酸的选择及温度的确定,鸡羽毛的酶解工艺和复合氨基酸螯合钙的螯合条件。结果表明：文蛤壳利用盐酸的效果比较好,酸解温度为110℃;鸡羽毛的最佳酶解条件为：8％木瓜酶,固液比为1：22,pH值9．5,酶解时间16小时;氨基酸钙螯合反应的最佳条件为：反应温度50℃。反应时间30rain,pH=5．0,氨基酸与钙盐的配体摩尔比为3：1。本研究废物被充分利用,工艺简单可行。     

共生菌发酵法酶解魔芋飞粉制备支链氨基酸寡肽

分两步制备魔芋飞粉支链氨基酸寡肽:先采用开菲尔发酵法预处理魔芋飞粉蛋白得到可溶性肽,再用两步酶解法酶解可溶性肽得到支链氨基酸寡肽.用凝胶层析分离后的寡肽中支链氨基酸的含量为27.52%,达到了支链氨基酸平衡溶液的最适含量(25%～65%).     

青霉素菌丝中蛋白质酶法水解工艺

采用碱热法溶解青霉素菌丝,研究酶法催化水解菌丝溶解液中蛋白质转化为氨基酸的过程.考察酶种类、溶解液pH值、酶与蛋白质质量比、反应温度和时间等因素对蛋白质水解度的影响,建立最佳水解工艺.结果 表明,酶种类、酶与蛋白质之比、pH、温度和时间均对蛋白质水解过程产生影响.以单酶为催化剂,碱性蛋白酶催化水解效果最好,蛋白质水解度...     

Towards catalytic cascade reactions: asymmetric synthesis using combined chemo-enzymatic catalysts

The combination of immobilised Rh-MonoPhos (5-AlTUD-1) and Acylase I afforded a chemo-enzymatic one-pot process for the enantioselective synthesis of amino acids in water, without the need for isolation of intermediates. In addition, the enzymatic hydrolysis increases the enantiopurity of the product from 95% ee to >98% ee. Compatibility studies revealed that compartmentalisation of the catalysts is essential to achieve high yields and optical purities.     

近临界水中禽类废弃物超低酸水解加工制备氨基酸的工艺优化

为寻求禽类废弃物的有效利用途径,对其进行在近临界水中超低酸水解加工制备氨基酸的工艺优化。用AAA-Direct氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析。以鸡肠为原料,氨基酸总收率为指标,讨论了反应温度、反应时间、硫酸浓度对氨基酸总收率的影响,并通过正交试验确定了鸡肠近临界超低酸水解的较佳工艺条件。实验结果表明,鸡肠水解后可得17种氨基酸。近临界超低酸水解法高效、工艺简单、对环境友好,在较佳的工艺条件下:T=533K,t=28min,H2SO4=0.02%,氨基酸的总收率可达11.49%。     

Optimization of Enzymatic Hydrolysis of Sacha Inchi Oil using Conventional and Supercritical Carbon Dioxide Processes

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) oil has high polyunsaturated fatty acids content. The hydrolysis of this oil is an efficient way to obtain desirable free fatty acids (FFA). The optimization of parameters was carried out according to the maximum production of FFA using two enzymatic hydrolysis processes. The effect of enzyme concentration (5–40 % based on weight of oil), temperature (40–60 °C), and oil:water molar ratio (1:5–1:70) were studied for the conventional enzymatic hydrolysis process, while pressure (10–30 MPa) and oil:water molar ratio (1:5–1:30) were studied for the enzymatic hydrolysis in supercritical carbon dioxide (SC-CO₂) media. The hydrolysis in SC-CO₂ media resulted in higher production of FFA (77.98 % w/w) at 30 MPa and an oil:water molar ratio equal to 1:5 compared to the conventional process (68.40 ± 0.98 % w/w) at 60 °C, oil:water molar ratio equal to 1:70, and 26.17 % w/w, enzyme/oil. The only significant parameter on the production of FFA for conventional enzymatic hydrolysis was enzyme concentration, while for the hydrolysis in SC-CO₂ media both pressure and the molar ratio of oil:water were significant. Lipid class analyses showed that with both methods, FFA, monoglycerides, and diglycerides content in the final product increased compared to pure oil, while triglycerides content decreased. Fatty acid composition analysis showed that the content of fatty acids in the FFA form were similar to their triglyceride form.     

亚临界水中大豆渣水解制备氨基酸工艺研究

豆渣是大豆加工过程中的主要副产物。今在亚临界水中对豆渣水解制备氨基酸的生产工艺进行了研究,为大豆的综合利用开辟了一条新的途径。利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,大豆渣水解后可得到17种氨基酸。考察了反应温度、反应时间、物料浓度以及CO2分压对氨基酸总收率的影响,并进行正交试验。研究结果表明,亚临界水解法高效快速,工艺简单,CO2气体的加入有利于增加氨基酸总收率,较佳的水解工艺条件为:T=200℃,P(CO2)=3.0 MPa,w=5.0 mg mL 1,t=15 min,氨基酸的总收率为14.25%。     

猪牛鸡肉酶解液中游离氨基酸及呈味特性的对比分析

为对比分析猪肉、牛肉与鸡肉酶解液中游离氨基酸的组成及含量,采用氨基酸自动分析仪分析检测猪肉、牛肉与鸡肉酶解液中的游离氨基酸,通过计算味道强度值(TAV)确定各游离氨基酸对猪肉、牛肉与鸡肉酶解液滋味的贡献率。 结果表明,鸡肉酶解液中鲜味和甜味氨基酸质量分数以及味道强度值均大于猪肉和牛肉酶解液,3种酶解液中味道强度值最大的均为组氨酸,其次为苯丙氨酸,均为呈苦味氨基酸,可见猪、牛、鸡肉酶解液整体滋味以苦味为主。     

Investigation of hydrolysis conditions and properties on protein hydrolysates from flatfish skin

Response surface method (RSM), based on Box-Behnken design, was used to optimize the enzymatic hydrolysis conditions of flatfish skin protein hydrolysates (FSPH). Among the tested proteases, the combination of nutrase and trypsin was selected. The optimal hydrolysis conditions were as follows: pH 7.3, temperature 51.8°C, and the enzyme/substrate (E/S) ratio 2.5; under these conditions, the maximum peptide yield (PY) was 69.41±0.43%. The physiochemical analysis showed that the amino acids (His, Asp and Glu) of FSPH accounted for 18.15%, and FSPH was a mixture of polypeptides mostly distributed among 900–2000 Da. FSPH could exhibit a 93% chelating effect on ferrous ion at a concentration of 400 μg/mL, and also a notable reducing power. This study showed bioprocess for the production of FSPH for the first time, which had a good potential for valuable ingredients in the food, cosmetic and medicine industries.     

Features of the enzymatic hydrolysis of castor oil

Ricinoleic acid, which is used in medicine and veterinary science and is the initial material in the organic synthesis of various valuable products, is obtained via the hydrolysis of castor oil. The enzymatic hydrolysis of castor oil, which allows us to conduct the process under mild conditions (in the temperature range of 35–45°C and without high pressures) is a promising method for obtaining ricinoleic acid. This work demonstrates the feasibility of the enzymatic hydrolysis of castor oil with lipase from Candida rugosa in oil-water systems without an emulsifier. We propose a method for hydrolysis without emulsifiers, simplifying the process of isolating the target product (a mixture of free fatty acids in which ricinoleic acid predominates) and thus the relevant technology. The catalyst that we use ensures the environmental friendliness of the process. Our selection of the experimental conditions for hydrolysis resulted in a 47% yield of fatty acids.