玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵

[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。     

纤维素酶酶解草食性动物饲料中秸秆产糖的效果

[目的]研究纤维素酶对大豆秸秆、豆皮的最优水解条件和大豆秸秆的最佳预处理条件,为提高秸秆糖化效果及饲料转化率提供参考。[方法]以大豆秸秆、豆皮为材料,研究纤维素酶水解大豆秸秆的最适温度、pH值、底物浓度和大豆秸秆的最佳预处理条件。[结果]纤维素酶水解大豆秸秆的最适酶解温度为40℃,最适酶解pH值为6。在最适温度和pH值条件下酶的催化活性可维持9～10h。底物经表面活性剂吐温．20和吐温-80处理后可以将产糖量提高,在两种处理条件下,糖产量分别可提高28％（吐温-20）和38％（吐温-80）。经薄层层析,水解液中含有葡萄糖和麦芽糖两种成分。[结论]纤维素酶水解大豆秸秆、豆皮的最优条件为40℃、pH值6,并且表面活性剂吐温-20和吐温-80可不同程度地提高大豆秸秆产糖量。     

响应面法优化β-葡萄糖苷酶均相水解的工艺条件

以蒸汽爆破玉米秸秆酶水解液为底物,选取温度、pH和酶用量为自变量,水解液中的葡萄糖含量为响应值,利用Box-Benhnken中心组合试验和响应面（RSM）分析法对β-葡萄糖苷酶均相水解条件进行优化。结果表明：水解温度和酶用量对葡萄糖含量影响显著;β-葡萄糖苷酶均相水解纤维二糖的最佳工艺为：温度52℃,pH4.0,酶用量1 IU/mL。在此条件下,3次验证实验的平均葡萄糖浓度为52.81 mg/mL。     

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%。     

纤维素酶预处理对葛渣异黄酮提取的影响

【目的】对纤维素酶预处理提取葛渣异黄酮的条件进行优化。【方法】在单因素试验基础上,采用响应面分析法研究纤维素酶量、酶解温度、pH值和酶解时间对异黄酮得率的影响,优化提取条件。【结果】建立了纤维素酶量、酶解温度、pH值、酶解时间与异黄酮得率之间的回归模型,得到纤维素酶预处理的最佳条件:纤维素酶用量11mg(以5g葛渣计),酶解温度51℃,pH 5.0,酶解时间2.3h,异黄酮得率可达12.34mg/g,比传统醇提法得率提高57%。【结论】纤维素酶预处理提取葛渣异黄酮效果较好,异黄酮得率较高。     

木质素降解酶对纤维素酶水解糖化的抑制作用

利用白腐真菌发酵制备的木质素降解酶粗酶液对玉米秸秆进行预处理,发现木质素降解酶对纤维素酶水解糖化有一定的抑制作用.粗过氧化物酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了40.3％;纤维素酶水解微晶纤维素所得葡萄糖质量浓度降低了2.7％:粗漆酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了3.8％,葡萄糖质量浓度降低了2.9％;混合酶发酵液预处...     

酶法制备杏皮渣汁工艺条件的研究

【目的】研究利用果胶酶和纤维素酶酶解杏皮渣制备皮渣汁最佳工艺条件。【方法】采用单因素试验和正交试验,研究果胶酶用量、纤维素酶用量、酶解温度、酶解时间对杏皮渣出汁率、浸提汁可溶性固形物含量的影响。【结果】杏皮渣制汁的最佳条件是:果胶酶用量0.5%、纤维素酶用量2%、酶解温度49℃、酶解时间4h。出汁率为73.41%,比空白提高15.75%,可溶性固形物质量为22.88 g,比空白对照相比提高9.14 g。【结论】采用果胶酶和纤维素酶,能提高杏皮渣出汁率和可溶性固形物含量,改善杏皮渣制汁效果。     

纤维素酶水解棉花秸秆工艺条件的初步研究

试验采用滤纸酶活力测定法对FE-302纤维素酶的活力进行了检测,以还原糖的产量为标准,用正交设计的方法对FE-302纤维素酶水解棉秆的温度、pH值、酶用量的工艺条件进行了研究。结果显示:FE-302纤维素酶的活力是2503 U/g;温度50℃、pH值5.0、FE-302纤维素酶用量0.5%工艺条件下水解棉秸效果最好,能得到较多还原糖。     

基于发酵产氢的玉米秸秆酶解条件响应面优化

利用3因素5水平的中心组合试验设计优化了玉米秸秆的纤维素酶水解条件,以提高纤维素氢气的产量。结果表明,酶解温度、pH和酶用量对氢气产量具有显著影响。在酶解温度51.8℃,pH 4.84、酶用量9.00 FPU/g TS条件下,氢气产量达到208.1 mL/g TVS。通过分析玉米秸秆在降解过程中的成分变化,发现玉米秸秆经水解后纤维素和半纤维素被降解,产氢菌主要利用其产生的可溶性糖发酵产氢,且混合产氢菌也具有直接降解纤维素发酵产氢的能力。     

纤维素酶水解微晶纤维素的影响因素

对影响纤维素酶活力的主要因素进行了研究,同时对微晶纤维素水解工艺进行了优化.结果表明,纤维素酶的最适温度为50℃,最适pH为4.8,纤维素酶活力随着反应时间延长和酶液稀释度的增大而提高;最佳微晶纤维素酶水解工艺为:50℃、pH 4.8、m(微晶纤维素):m(纤维素酶)=1:0.12、振荡反应12 h,此时水解液中还原糖的质量浓度可达2.398 mg/mL.     

Tween-20协同麦草酶水解的研究

采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast1.5 l,β-葡萄糖苷酶Novozym188)与Tween-20协同作用下,经乙醇预处理的麦草酶水解工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物浓度、Tween-20用量、纤维素酶用量对还原糖浓度和得率的影响,并对酶水解工艺进行优化.结果表明,最佳工艺条件为反应温度50℃,底物质量浓度100 g.L-1,Tween-20用量0.03 g.g-1,纤维素酶用量15 FPU.g-1.在此条件下,水解72 h时,还原糖质量浓度和得率分别达到46.1 g.L-1和41.5%.     

NaOH对类芬顿预处理的玉米秸秆酶解性能影响

【目的】探究NaOH对类芬顿预处理(heterogeneous Fenton pretreatment, HFP)的玉米秸秆酶解效果影响及高效酶解的机制。【方法】在HFP体系(0.16 g·L^-1 FeOCl, 0.8 mol·L^-1 H₂O₂,6 h)对玉米秸秆预处理的前期进行NaOH前处理，以酶解后还原糖产率为指标，考察NaOH浓度和反应温度对NaOH-HFP体系的影响。对比未处理玉米秸秆和3种不同预处理体系(HFP体系、NaOH预处理体系和NaOH-HFP体系)处理后玉米秸秆的理化表征(成分分析和结构表征)。【结果】当NaOH浓度0.1 mol·L^-1,反应温度75℃时，经NaOH-HFP体系预处理玉米秸秆酶解后还原糖产率为92.5%,分别比NaOH预处理体系及HFP体系提高了31.0%和181.2%。成分分析结果表明，NaOH-HFP体系能够去除部分半维素和木质素。扫描电子显微镜、X-射线衍射、固态核磁和比表面积和孔隙率分析表征结果表明，预处理没有造成底物表面化学结构显...     

响应面法优化玉米秸秆酶水解条件的研究

针对玉米秸秆制取燃料乙醇过程中玉米秸秆酶水解效率低的问题,利用响应面法对玉米秸秆酶水解条件进行优化。首先通过两水平Plackett-Burman试验中8个因素,筛选出3个对还原糖产率影响最大的因素(酶浓度、温度和固液比),再通过最陡爬坡试验确定其最优区域,然后通过Box-Behnken设计和响应面法进一步确定因素间相互关系和以还原糖最大产率为目标的最优条件。结果表明:酶浓度和固液比、温度和固液比间的交互作用对酶水解的影响显著,还原糖最大产率(42.97%)的最优条件为酶浓度55.45U.g-1,酶比例2∶1,温度44.39℃,pH值5.0,固液比1∶10.3,转速140r.min-1,酶解时间72h,Mg2+浓度0.01%。     

稀硫酸预处理高丹草秸秆条件的优化研究

预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步,文章以高丹草秸秆为主要研究对象,对稀硫酸预处理高丹草秸秆优化工艺进行了研究,在研究温度、时间、稀硫酸质量分数和固液质量比4个单因素对预处理效果影响的基础上,采用正交试验对稀硫酸预处理高丹草秸秆工艺条件进行优化,确定了稀硫酸最佳预处理工艺条件为水解温度120℃,水解时间2h,稀硫酸质量分数1.5%,固液质量比1:10,在此条件下,预处理水解液还原糖得率32.59%,糠醛得率为0.45%。     

纤维素酶水解小麦秸秆的酶解动力学

小麦秸秆粉末经过2%稀Na OH溶液蒸煮预处理后,投入纤维素酶进行水解反应,对水解反应条件进行了优化后显示:小麦秸秆悬浮溶液与纤维素酶混合反应30 h后检测还原糖含量,当投入纤维素酶量40 U/g,温度45℃,磷酸盐缓冲液调节pH值为4. 5,小麦秸秆酶解效率最高,达到64. 3%;同时试验证明Na Cl和MgSO4对反应有促进作用;纤维素酶水解小麦秸秆的米氏常数Km和最大反应速度vmax分别为1. 175 mg/L和0. 221 mg/(h·L)。     

不同生育时期玉米秸秆酸解还原糖产量变化及工艺条件优化

为了确定酸解预处理秸秆还原糖产量较高的玉米生育时期,为乙醇发酵生产提供较优原料,以"渝单8号"玉米为材料,采用DNS法测定不同稀硫酸预处理和酶解条件下拔节期、抽雄期、抽丝期、乳熟期、成熟期秸秆的总还原糖产量.对水解温度、水解时间、稀硫酸体积分数、固液质量比进行单因素试验,再通过正交试验优化预处理条件.结果表明:在稀硫酸预处理条件下,抽丝期的玉米秸秆总还原糖产量较高,更适合乙醇发酵生产;在处理温度110℃、处理时间40 min、硫酸体积分数2%、固液质量比1:15的最优预处理条件下,还原糖产量达549.42 mg/g.     

乙二醇预处理棉花秸秆糖化条件的优化

以乙二醇预处理的棉花秸秆为试验材料,以酶解时间、酶解温度、pH、底物质量浓度和纤维素酶浓度为试验因素,设计单因素试验、Box-Behnken试验,考察各因素对还原糖质量分数的影响,优化酶解糖化条件。结果表明,纤维素酶浓度和酶解时间对还原糖质量分数的影响极显著,二者的交互作用对还原糖质量分数有显著影响。还原糖质量分数与纤维素酶浓度、底物质量浓度、酶解时间之间的回归模型有统计学意义,各因素的影响主次顺序为纤维素酶浓度酶解时间底物质量浓度。酶解糖化优化条件为纤维素酶浓度90FPU/g、底物质量浓度47.2g/L、50℃、pH 4.8下糖化72h,还原糖质量分数高达486.9mg/g,显著高于原秸秆糖化效果(178.2mg/g)。     

鹿茸胶原多肽复合酶水解工艺研究

【目的】对鹿茸胶原多肽进行复合酶水解,优化水解工艺,并测定水解液分子量分布。【方法】以碱性蛋白酶和胰蛋白酶为供试酶类,选用酶解时间、pH值、酶解温度、加酶量为影响因素,采用响应面试验设计优化单酶水解条件,根据响应面试验所得到的单酶水解的最适条件,确定双酶复合水解方案。通过Sephadex G25测定鹿茸胶原多肽的分子量分布。【结果】碱性蛋白酶最优水解条件为:酶解时间3.6h,pH值10.50,酶解温度55℃,加酶量4%,水解液的水解度为22.03%;胰蛋白酶最优水解条件为:酶解时间3.2h,pH值8.00,酶解温度50℃,加酶量4.4%,水解液的水解度为15.81%。复合酶水解条件:酶解温度为52.5℃,调节pH值为10.50,加入4%的碱性蛋白酶酶解3.6h;调节pH值至8.00,加入4.4%的胰蛋白酶酶解3.2h,所得水解液的水解度可达33.42%。复合酶水解胶原多肽的分子量分布在400~1 400u。【结论】确定了鹿茸胶原多肽碱性蛋白酶和胰蛋白酶复合水解的工艺条件。     

氨水低温冻融联合预处理对高粱 秸秆酶解产糖的影响

【目的】降低预处理成本、提高秸秆预处理后的酶解效果,模拟自然界低温环境并结合氨水对高粱秸秆进行预处理。【方法】通过单因素试验分别探究氨水低温冻融预处理中浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长、氨水质量分数对高粱秸秆酶解的影响,采用正交试验对预处理条件进行优化,对预处理前后高粱秸秆的成分采用范式法测定,物理化学结构用红外光谱和X射线衍射分析。【结果】单因素试验中,浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长和氨水质量分数在不同水平下均显著提高了高粱秸秆酶解还原糖的产量(P0.05)。正交试验最优预处理条件为浸泡液的液固质量比12,冷冻时长12 h,冷冻温度-10℃,氨水质量分数8%。相较于未进行预处理的秸秆,氨水低温冻融处理的秸秆半纤维素含量下降42.42%;木质素含量下降50.76%;秸秆的还原糖产量为302.87 mg·g-1,较未预处理组提高了80.34%;纤维素结晶度提高了57.02%。【结论】氨水低温冻融预处理能有效破坏高粱秸秆木质纤维素间原有的连接结构,溶解半纤维素,木质素的单体和聚合结构被破坏,提高了高粱秸秆的酶解还原糖得率以及纤维素结晶度。     

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.