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.     

稀酸预处理棉花秸秆糖化工艺条件的研究

对稀硫酸预处理棉花秸秆的糖化条件进行了研究,考察了水解温度、稀硫酸浓度、秸秆粉碎粒度、固液比等因素对棉花秸秆水解产物还原糖的影响,通过正交试验确定最优的水解工艺条件为:硫酸浓度为2.5;,水解温度 110℃,水解时间4 h,未筛分秸秆,固液比1∶12,秸秆水解率为29.61;.     

芦竹秸秆温和碱氧化预处理条件优化

通过单因素试验和响应面试验对芦竹秸秆的碱预处理条件进行了优化.结果表明预处理最优条件为:处理温度为64℃,处理时间为26.5h,固液比为1∶22.2,氢氧化钠质量分数为1.24%,此条件下芦竹秸秆的失重率、纤维素、半纤维素、木质素的保留率分别为33.37%,97.77%,45.53%,26.73%.经过预处理芦竹秸秆,在最优条件预处理下水解产率为77.76%,比未处理秸秆的还原糖产量高0.66g/g.     

碱预处理泥炭的条件优化

[目的]研究提高泥炭的生物可降解性预处理途径,为实现泥炭的高值转化提供参考依据.[方法]采用碱对泥炭进行预处理,DNS法测定泥炭处理液中的还原糖含量,通过单因素和正交试验考察碱浓度、处理温度、处理时间、固液质量比4个因素对碱预处理泥炭效果的影响,确定最佳预处理条件;同时对比预处理前后泥炭有机质组分的变化.[结果]碱预处理泥炭的最佳条件:在碱浓度4.5%、固液质量比1:12、处理温度90℃的条件下处理140 min,泥炭还原糖产出率为2.33%.碱预处理泥炭能够降解1.22%(绝对值,下同)纤维素、0.56%半纤维素和3.27%木质素,增加可溶性物质12.15%.[结论]优化后的碱预处理条件能部分降解泥炭的纤维素、半纤维素和木质素,增加可溶性物质含量,可在实际生产中推广应用.     

响应面法优化油茶果壳酸水解法生产木糖的工艺研究

通过单因素法和响应面法优化了以油茶果壳为原料酸水解法制备木糖试验过程中各工艺参数,包括固液比、酸浓度、处理温度和处理时间.结果表明,稀酸预处理过程中各因素对油茶果壳木糖提取率影响程度由大到小的顺序为固液比>温度>稀酸浓度.得到稀硫酸预处理油茶果壳制备木糖的较优工艺条件为固液比1:9.13,硫酸溶液浓度3.00％,水解温...     

氢氧化钙预处理对椪柑皮纤维素酶解产糖的影响

在纤维素生产燃料乙醇的过程中,原料的预处理是一个关键环节。采用氢氧化钙对原料椪柑皮进行预处理,研究了预处理中氢氧化钙的浓度、固液比、温度及时间等因素对后续酶解产物糖含量的影响。通过正交试验得出优化预处理的工艺条件为:用氢氧化钙饱和溶液,在固液比1∶30(g/mL),温度70℃下处理时间24 h,经纤维素酶分解后的糖含量可达到11.44%。     

泥炭的稀硫酸预处理及其工艺优化

探索改进泥炭的生物可降解性途径,为实现泥炭资源的高值转化提供可行预处理方法,采用稀硫酸对泥炭进行预处理,DNS法测定泥炭处理液中还原糖的含量,对稀硫酸质量分数、处理温度、处理时间、固液比4个因素进行单因素试验分析,再通过正交试验对预处理条件进行优化。结果表明,最佳预处理条件:处理温度90℃下0.5%质量分数稀硫酸处理80 min,最佳固液比为1 g∶12 m L,在此条件下还原糖含量达到2.23%。稀硫酸预处理泥炭能够降解1.17%纤维素、4.44%半纤维素和9.37%木质素,增加15.49%可溶性物质。稀硫酸预处理为泥炭的生化转化提供了可行的预处理方法。     

割手密硫酸 解糖化的研究

割手密是生物质产量较高的纤维素类植物,作为能源植物受到国内外的普遍关注。利用纤维素类材料生产燃料乙醇的过程中,秸秆的水解糖化是关键步骤。以割手密为试验材料进行单因素和正交试验研究浓硫酸和稀硫酸的浓度、试验时间、试验温度、液固比对割手密糖化处理的影响,筛选出浓硫酸和稀硫酸处理的最佳条件,将两段硫酸处理的最佳反应条件结合,即浓硫酸水解,液固比42∶1、浓硫酸浓度70%、水浴时间20min、水浴温度55℃;稀硫酸水解,液固比115∶1、浓硫酸浓度5.5%、水解时间155min、水解温度100℃。在此工艺中,还原糖得率为48.78%。该两段水解糖化法条件温和、操作简单,不需要高压,成本低廉,还原糖得率高,为割手密的进一步有效利用奠定了基础。     

酸法与酶法两步降解稻草纤维素工艺条件优化

在单因素试验的基础上对降解纤维素的工艺条件进行了优化,酸法降解纤维素的优化结果是水解温度在糖化过程中影响最为显著,其次是硫酸浓度,再次是液固比,影响最小的因素是水解时间。各因素较优的水平组合为水解温度为100℃、水解时间2 h、硫酸浓度2%、液固比20∶1。酶法降解纤维素的优化结果是水解时间为最显著的影响因素,其次是纤维素酶浓度、酶解温度、液固比,影响最小的因素是pH值。各因素较优的水平组合水解时间22 h、纤维素酶浓度1.2%、酶解温度45℃、液固比20∶1、pH值4.8。两步糖化还原糖总得率为19.88%。     

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。