纤维素酶处理玉米秸秆工艺条件的优化

以玉米秸秆粗纤维降解率为评价指标,通过单因素试验考察了pH、酶解温度、酶解时间和酶浓度对玉米秸秆酶解后粗纤维变化的影响,并在单因素基础上通过响应面试验优化了玉米秸秆酶解工艺参数,确定了玉米秸秆最佳酶解工艺:pH 5.0、酶解温度55℃、酶解时间60 h,酶浓度50 FPU/g,在此酶解条件下,玉米秸秆粗纤维降解率达到了45.62%。     

玉米秸秆碱性预处理技术研究进展

厌氧发酵生产沼气、酶解糖化生产乙醇等生物转化技术是利用农作物秸秆的有效方法.但由于玉米秸秆本身具备的紧凑木质纤维素结构使其对酶水解具有较强的抗性,导致其生物转化和可利用价值降低.因此为了提高玉米秸秆的生物利用价值,必须要对玉米秸秆进行预处理,破坏其原有结构.在各种预处理方法中,碱性试剂预处理方法因其工艺相对简单,已成为...     

外源纤维素酶对不同底物下土壤原生纤维素酶活性的影响

研究了分别以CMC(羧甲基纤维素钠)、玉米秸秆、小麦秸秆作底物情况下,土壤中施加外源纤维素酶对土壤原生酶活性及其底物酶解率的影响。结果表明:以CMC为底物时,加酶处理的各项酶活与酶解率一直明显高于不加酶处理,加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为1.39%和1.22%,不加酶处理的为0.73%。在以玉米秸秆与小麦秸秆为底物时,加酶处理的总酶活与总酶解率一直明显高于不加酶处理,而加酶处理中的土壤自身酶活与酶解率在前2d明显高于不加酶处理。两种秸秆加酶处理的酶解率均在第2天达到最高值,不加酶处理的在第4天达到最高值。玉米秸秆加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为0.45%和0.28%,不加酶处理的为0.26%;小麦秸秆加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为0.49%和0.33%,不加酶处理的为0.28%。3种底物下土壤酶活与酶解率大小顺序为CMC>小麦秸秆>玉米秸秆。     

吉林省秸秆多酶饲料研究与综合利用

吉林省作为粮食主产区,秸秆综合利用一直被关注,利用生物工程技术方便快捷的处理秸秆加工成复合酶系饲料,将是最经济、便捷和生态效益显著的秸秆利用与产业化方式。该文介绍了农作物秸秆多酶饲料发展的优越性,秸秆多酶饲料中生物酶在消化道中的作用,多酶饲料中生物酶在秸秆发酵中的作用,展望了多酶秸秆饲料应用与发展。     

碱性预处理对稻草秸秆酶解的影响

以稻草秸秆为原料,弱碱性预处理后进行酶解糖化,对预处理前后的稻草秸秆进行扫描电镜观察,研究预处理条件对稻草秸秆半纤维素、纤维素、木质素含量及损失率的影响,通过酶解还原糖的释放量来判断预处理的效果.结果表明:碱性预处理降低了稻草秸秆中木质素的含量,提高了纤维素的含量,增加了纤维素酶与底物的酶解可及度,促进了稻草秸秆酶解糖化.经2.0%NaOH、60 ℃、固液比1﹕12处理24 h后的稻草秸秆,在pH5.0、加酶量31.2 mg/g、45 ℃条件下酶解120 h的还原糖达到了790.3 mg/g,糖化率为81.01%.扫描电镜观察显示,经碱性预处理过的稻草秸秆孔隙度增大,机械组织暴露,酶解的有效比表面积增大,酶解速率加快.     

发酵和酶解共处理玉米秸秆研究

[目的]探究发酵和酶解共处理玉米秸秆效果。[方法]利用有效微生物发酵玉米秸秆,并对发酵后玉米秸秆进行酶解。采用单因素法,考察温度、pH值、酶与底物比、处理时间对酶解效果的影响。[结果]发酵和酶解单独处理玉米秸秆,效果均不理想;有效微生物群可以软化秸秆,利于酶解。在温度为50℃、pH值为4.8、酶与底物比为15g/kg、处理时间为72h的条件下,纤维素酶酶解发酵后的秸秆所得总糖有较大幅度提高,还原糖提高较小。[结论]该研究为玉米秸秆综合利用及饲料开发提供了试验依据。     

农作物秸秆酶储技术

农作物秸秆是发展畜牧养殖业的重要饲料来源,通过几年来的调查研究,针对当地大量的农作物秸秆严重浪费的现状,总结出用酶储技术科学合理利用农作物秸秆是解决当地饲草短缺,提高饲草利用率的有效途径,对养畜增量、农民增收具有现实的指导意义。     

提高玉米秸秆纤维素酶解率的预处理研究

[目的]比较使用不同预处理方法对媒介纤维素水解率的影响.[方法]用稀酸法、稀碱法、亚钠法对玉米秸秆进行预处理,再用纤维素酶对玉米秸秆中纤维素进行水解.[结果]在50℃、pH为4.8、固液比为1:30、酶浓度为2.7g/L、反应时间为24h的条件下,可获得较理想的酶解率.经亚钠预处理后的玉米秸秆,纤维素含量上升最多,酶解率最高,亚钠预处理后的酶解率达到39.07;,是未经处理的秸秆酶解率(9.8;)的4倍.[结论]预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构.采用亚钠法-酶法结合工艺处理玉米秸秆进行纤维素酶解可显著提高酶解率.     

酵素菌农作物秸秆堆肥制作技术

酵素菌秸秆堆肥是用酵素菌堆制发酵的农作物秸秆,由微生物产生多种酶,促进有机物水解,使发酵物分解转化为可供植物生长的营养物质的有机肥料。多年大田作物试验结果表明:如果每667平方米地还田秸秆400公斤左右,1年可使土壤有机质增加0.01％～0.1％,且可增加碱解氨、速效磷和速效钾,使产量增加0.5％以上。     

超微粉碎预处理对玉米秸秆酶解效果的影响

为了研究超微粉碎预处理对玉米秸秆酶解效果的影响,选取0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h共5个预处理时间对玉米秸秆进行短时间超微粉碎预处理及酶解试验。结果表明超微粉碎能有效减小秸秆粉体平均粒径,颗粒向微细化发展。在0～2 h内,预处理时间越长,酶解后总还原糖和葡萄糖等各种糖产量及葡萄糖收率均越高,固体回收率越低。超微粉碎2 h的样品(BM2.0 h)酶解还原糖产量和葡萄糖产量分别是秸秆原样直接酶解的3.96倍、3.89倍。BM2.0 h酶解后葡萄糖收率高达98.57%。综合分析可以看出,短时间超微粉碎预处理可促进秸秆降解为还原糖,提高酶解效率。     

木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究

[目的]利用木聚糖酶降解玉米秸秆中的木聚糖,为玉米秸秆的生物降解提供参考。[方法]将玉米秸秆烘干、磨碎、过筛。采用单因素和正交试验研究酶添加量、pH值、酶解时间及酶解温度对玉米秸秆木聚糖降解率的影响。[结果]各因素对木聚糖降解率的影响由大到小为:pH值>酶解温度>酶添加量>酶解时间。酶解温度为50℃时,木聚糖降解率最大。木聚糖酶添加量为65×104U/g,酶解时间为20 h及pH值为4.0时,秸秆木聚糖的降解率最大,分别为27.80%、27.00%、26.37%。[结论]木聚糖酶降解玉米秸秆中木聚糖的最适条件为:酶添加量65×104U/g、pH值4.0、酶解时间20 h、酶解温度50℃,该条件下玉米秸秆木聚糖的降解率为26.61%。     

微波预处理超声辅助酶解大豆秸秆条件优化

为提高油料作物秸秆酶解效率,对大豆秸秆进行微波预处理,然后进行超声辅助酶解.经扫描电镜分析,大豆秸秆的致密结构经微波预处理后,得以明显破坏,可以更利于被纤维素酶水解.采用正交实验对微波预处理条件进行优化,结果表明微波预处理大豆秸秆最优条件为:微波辐射功率400 W,辐射时间40 min,辐射温度60℃.经微波预处理、超声辅助酶解条件优化后,水解7 h酶解率达到11.06%,与常规条件酶解48 h的酶解率(11.77%)基本相当,酶解效率显著增加.     

辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率的影响

为探明辐照剂量与粉碎粒径对玉米秸秆酶解效果的影响,以玉米秸秆为材料,设置0、400、800 k Gy辐照剂量和不同粒径进行酶解试验,测定了不同处理的粒径分布状况和酶解葡聚糖转化率。结果表明,随着辐照剂量提高,样品中小颗粒所占比重逐渐增加,0、400、800 kGy辐照剂量的玉米秸秆在同一粉碎条件下获得粒径r0.075 mm颗粒的比重依次为15.03%、53.22%、63.09%;0、400 kGy辐照剂量处理玉米秸秆的酶解葡聚糖转化率随粒径的减小而提高,当粒径由r0.450 mm减小至r0.075 mm时,转化率分别由16.01%、31.54%显著提高至30.25%、59.71%,且辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率具有协同作用;800 kGy处理的不同粒径玉米秸秆酶解葡聚糖转化率差异不明显,且辐照与粉碎无协同作用。0、400 kGy辐照下的玉米秸秆,粉碎粒径越小,酶解转化率越高,在优化预处理和酶解糖化工艺等方面具有一定价值。     

农作物秸秆重组材工艺分析与研究展望

【目的】阐明农作物秸秆重组材的制造工艺理论,为研究新的秸杆人造板品种提供理论依据。【方法】结合作者的研究成果综合分析相关文献资料。【结果】农作物秸秆重组材的工艺过程包括原料准备、梳解、干燥、施胶、组坯、预压、热压和后期处理,面临的主要问题包括原料的收集贮存、秸秆特性对工艺的影响、梳解设备的研制、胶黏剂的选择、板坯的铺装和表面处理。【结论】农作物秸秆是制造重组材的适用原料,开发前景非常广阔。     

农作物秸秆木质纤维素生物降解酶及降解菌的研究进展

作为农业副产品,农作物秸秆是一种重要的可再生资源。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素,而某些细菌和真菌生产的酶具有较好的生物化学性质,可用于木质纤维素的降解。本研究阐述了木质纤维素降解酶的种类和降解机理,综述了水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆的降解微生物种类。同时,本研究分析了当前单一菌株和复合菌系的在商业化利用上的不足,展望了未来的发展方向。本研究将为筛选新型优质木质纤维素降解菌和开发纤维素降解菌用于农业秸秆的资源化利用提供依据。     

解淀粉芽孢杆菌产纤维素酶及其酶解能力相关研究进展

纤维素是地球上丰富的天然生物聚合物,是重要的可再生有机资源,在农作物秸秆中尤为丰富。纤维素、半纤维素和木质素混合组成木质纤维素,木质纤维素结构的复杂性限制自然界中大量秸秆的降解。纤维素酶是将纤维素降解成葡萄糖的一类酶的总称,主要作用于纤维素及其衍生物,在木质纤维素转化利用方面发挥核心作用。解淀粉芽孢杆菌是一类具有纤维素酶合成能力的细菌,其合成的纤维素酶具有产酶条件简单,培养周期短,酶活力高的特点,因此具有广泛的应用价值和前景。对近年来产纤维素酶解淀粉芽孢杆菌的筛选与发酵工艺及其特性进行综述,以期为纤维素酶的生产和应用提供理论帮助。     

酶磨法处理玉米秸秆的糖化发酵研究

将纤维素酶、木聚糖酶分别与湿磨相结合对玉米秸秆进行了预处理,对不同料液浓度的酶磨玉米秸秆进行了糖化发酵研究。试验结果表明:当经纤维素酶、木聚糖酶酶磨处理的玉米秸秆料液的酶解浓度均为6%时,还原糖收率最高,分别为37.2%和33.5%;对酶解后的料液进行酒精发酵,发现在酶解料液浓度为11%时,酒精浓度最高,分别为3.0%和2.8%。     

国内外农作物秸秆固化成型技术研究

农作物秸秆是农业生产过程必然产生的副产品,也是宝贵的可再生生物资源。农作物秸秆固化成型技术能够最大限度地缩小秸秆体积、提升秸秆营养价值、改善秸秆燃烧性能、降低秸秆储运成本,有利于农作物秸秆资源的规模化利用、产业化发展、商品化运作,是最有可能发展成为农作物秸秆资源综合利用的关键技术。本文总结了农作物秸秆固化成型技术的优势,分析了国内外农作物秸秆固化成型技术的发展状况和特点,提出了促进中国农作物秸秆固化成型技术发展的对策。     

磷酸预处理对小麦秸秆酶解糖化的影响

为提高小麦秸秆木质纤维素的能源化利用效率,在常压温和条件下用磷酸对小麦秸秆进行预处理,研究了预处理秸秆颗粒度、固液比、温度、时间对小麦秸秆酶解糖化率的影响,并用扫描式电镜分析了预处理前后小麦秸秆结构的变化.结果表明,在小麦秸秆颗粒度60目、固液比1.0∶8.5、温度70℃、处理时间1.0h的预处理条件下,小麦秸秆酶解糖化率50 min时从25.4％(未预处理)提高到70.3％(预处理).SEM分析表明,经磷酸预处理后小麦秸秆崩解为碎片,为后续的酶解糖化提供了良好的条件.     

复合酶降解玉米秸秆工艺条件的研究

[目的]为了寻找玉米秸秆酶解的最佳工艺条件。[方法]采用5因素3水平的正交试验,利用复合酶进行玉米秸秆的酶解,研究降解玉米秸秆的最佳工艺条件,并利用扫描电镜观察秸秆在降解过程的形态结构变化。[结果]影响该复合酶降解玉米秸秆的因素为:pH值>底物浓度>反应时间>酶用量>反应温度。该复合酶降解玉米秸秆的最佳工艺条件为:酶用量0.20%,底物浓度5.0%,反应时间3.0 h,反应温度50℃,pH值5.0。此时,降解率最高(达27.6%)。电镜观察表明:玉米秸秆经酶解作用后表面蜡质结构被降解,内部的致密结构变得松散,出现空洞。[结论]该研究为玉米秸秆的生物利用提供了参考依据。