蒸汽爆破预处理对红柳木质组分及酶解性能的影响

以红柳为材料研究蒸汽爆破预处理强度系数lgR对木质组分和纤维素酶水解性能的影响。结果表明:蒸汽爆破处理对红柳中纤维素和木质素含量的影响并不显著,但是它可以有效破坏红柳的天然物理结构,并且导致大部分半纤维素(木聚糖)产生自水解反应生成单糖和低聚糖溶出,同时产生乙酸、甲酸和糠醛等小分子降解产物。基于纤维素回收率和纤维素酶水解得率分析,在蒸汽爆破强度系数达到4.239时(爆破温度210℃和保温时间10min)对红柳的预处理效果最佳,汽爆物料中纤维素的含量可达到52.4%,残余木聚糖含量仅为2.01%,并生成0.76%甲酸和3.17%乙酸。采用每克纤维素20.0FPIU的纤维素酶用量水解5%(w/w)该汽爆红柳物料48h,纤维素酶水解得率可达到86.6%(未处理的原料仅为15.5%)。这表明无化学品添加的蒸汽爆破是适于红柳糖化及生物炼制的一种有效的预处理方法。     

稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究

针对己糖(葡萄糖)、戊糖(木糖)共发酵产纤维素乙醇抑制物控制的关键性瓶颈,分别以玉米秸秆及玉米秸秆中非木质素的4类组分纤维素、半纤维素、热水提取物和乙醇提取物为原料,并以0.75%稀硫酸和180℃预处理40 min得到5种稀酸预处理液。以60 g/L葡萄糖和30 g/L木糖为碳源,分别添加上述稀酸预处理液,比较了5种预处理液对休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)共发酵产乙醇的影响,并探究主要抑制物来源。结果表明:133 g/L全玉米秸秆稀酸预处理的降解物会完全抑制C.shehatae糖代谢和共发酵。在玉米秸秆稀酸预处理过程中,4类非木质素组分降解物均会导致乙醇得率下降,其中100 g/L纤维素降解物完全抑制木糖的发酵,半纤维素降解物同时抑制葡萄糖和木糖的发酵,甚至对酵母产生致死毒性,热水提取物和乙醇提取物降解物延滞糖利用和酵母生长。玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物主要来自于纤维素和半纤维素在稀酸预处理中的降解反应,主要为甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛,同时还存在着其他降解产物的毒性或协同毒性。     

杨木预水解过程中化学组分的降解行为及P因子调控作用

预水解具有环境友好性,符合生物炼制的理念。前期关于预水解的研究多集中于半纤维素的降解、分离和利用,而有关预水解过程中木质素降解的系统研究鲜有报道。以杨木为原料,在130~210℃条件下保温30~120 min进行预水解,结合P因子研究得率、葡聚糖、木聚糖、酸不溶木质素和酸溶木质素的降解率,揭示P因子对木质素降解行为的调控作用,探讨各化学组分在预水解过程中的相互作用。研究表明,预水解过程中木质素发生了一定程度的碎片化。随温度升高和时间延长,酸不溶木质素降解率均逐渐升高;当温度为190和210℃时,随时间延长,酸溶木质素降解率先升高后降低。试验证明,P因子对杨木木质素的降解具有调控作用。随着P因子增加,酸不溶木质素降解率呈指数上升,且分为快速降解(P因子<1500)和缓慢降解(P因子>1500)两个阶段;酸溶木质素降解率先上升后下降,在P因子为1926时达到最大值45.9%。此外,预水解过程中碳水化合物和木质素的降解具有相互作用关系。碳水化合物的降解为木质素的溶出打开了物理通道,同时木质素的重新吸附阻碍了其进一步降解。     

木聚糖CP-GC-MS法裂解行为研究

采用居里点裂解仪-气相色谱仪-质谱仪(CP-GC-MS)联用分析技术,以木聚糖作为半纤维素的模化物,研究了居裂解温度对木聚糖快速裂解产物组成及其含量的影响,并与纤维素居裂解行为进行了对比。结果表明,木聚糖居裂解过程可以分为两个区域:居裂解温度小于300℃时,木聚糖发生了剧烈的糖基断裂,生成了糠醛和糖类单体化合物,其中糠醛含量在280℃时达到了54.38%;居裂解温度大于300℃时,糠醛和糖类单体化合物等含量下降,小分子的醛酮类化合物种类和含量大幅度提高;纤维素与木聚糖居裂解行为存在明显差异,木聚糖居裂解温度明显低于纤维素;木聚糖裂解的主体产物是糠醛,而纤维素裂解的主体产物是葡聚糖。     

稀酸预处理对玉米秸秆中4类非木质素组分的降解规律研究

分离制取玉米秸秆中非木质素类的4类组分纤维素、半纤维素、热水提取物和乙醇提取物,采用高效液相色谱研究其在稀硫酸预处理过程中主要水溶性降解产物的生成规律。其中,纤维素降解生成葡萄糖、甲酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛;半纤维素降解生成木糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、乙酸和糠醛;热水提取物降解生成葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛;乙醇提取物降解生成少量的葡萄糖、木糖、乙酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛。抑制物甲酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛主要来自纤维素,乙酸和糠醛来自半纤维素,产量可分别为1.4%、2.7%、2.2%、3.1%和7.8%(以玉米秸秆计)。硫酸质量分数是影响乙酸产量的主要工艺因素,而反应温度是影响甲酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛产量的主要工艺因素。     

生物质三组分在聚乙二醇辅助热解液化过程中的协同作用

将三大组分的模型化合物微晶纤维素、木聚糖和木质素进行不同配比得到合成生物质,对不同配比的合成生物质样品进行热重(TG)分析,研究了其溶剂辅助热解液化行为,并得出三大组分在溶剂辅助热解液化过程中的协同作用。研究发现:温度低于350℃时,半纤维素对纤维素的降解有一定的促进作用;而高于350℃时,则有明显的抑制作用;半纤维素和纤维素均对木质素的降解起到抑制作用。采用极端顶点法选取典型配比的合成生物质,运用热裂解-色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)探究了合成生物质的溶剂辅助热解液化产物分布,得出了生物质各组分对溶剂辅助热解液化产物分布的影响。结果表明:合成生物质中的木质素含量较高会促进酸类物质的生成,纤维素和半纤维素的溶剂辅助热解液化产物对木质素溶剂辅助热解生成酚类化合物有一定的抑制作用;对于酯类化合物来说,合成生物质溶剂辅助热解液化都生成了较多的酯类物质,生物质三组分不同的配比促进了酯类化合物的生成。     

4种木质纤维素预处理方法的比较

采用4种方法对玉米秸秆预处理,研究了不同预处理方法对酶水解性能和可发酵性糖得率的影响,分析了预处理物料主要成分,预水解液中糖组成、碳水化合物降解产物及木质素降解产物含量.100 g玉米秸秆经稀酸、稀酸磨浆、中性蒸汽爆破和稀酸蒸汽爆破预处理、洗涤后,物料中纤维素由37.17g分别降为33.96、33.54、32.63和32.88 g,木聚糖由22.84 g分别降为2.77、2.47、3.56和2.05 g,木质素由18.76 g分别降为17.63、17.42、16.90和17.25 g.稀酸蒸汽爆破预处理物料在底物质量浓度100 g/L、纤维素酶用量20 FPIU/g(以纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量3 IU/g下酶水解48 h,纤维素水解得率为75.91％.玉米秸秆经稀酸蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解后可发酵性糖得率为44.93％(以玉米秸秆为基准).     

竹伐桩促腐微生物的分离筛选

以不同腐朽程度的毛竹伐桩为样品,对其中的具有降解纤维素或木质素的竹腐微生物进行富集、分离、纯化.通过定性和定量筛选共得到16株具有较好纤维素降解能力或木质素降解能力的菌株,包括8株真菌,5株细菌和3株放线菌.采用固态竹屑培养基测定各菌株对毛竹纤维素和木质素的降解能力,真菌菌株F2和F10的降解效果最好,15 d对纤维素的降解率分别为23.96%和24.31%,优于参照菌株绿色木霉YJ-3的19.59%;对木质素的降解率分别为16.92%和19.15%,优于参照菌株黄孢原毛平革菌ME-446的16.53%.     

燕麦木聚糖选择性吸附分离内切木聚糖酶

用水不溶性燕麦木聚糖吸附分离绿木霉木聚糖酶,结果表明,该木聚糖能选择性吸附分离木聚糖酶组分,分离所得两组分均达到电泳纯.未吸附组分(XynⅠ)和吸附组分(XynⅡ)的分子质量分别为29.5和26.5ku,它们对桦木木聚糖的米氏常数分别为1.73和3.16g/L.以纯化酶组分及其混合物水解燕麦木聚糖,采用高效液相色谱分析相应的水解产物,结果表明,XynⅠ降解燕麦木聚糖时,主要降解作用发生在底物中没有取代基的区域,水解产物的聚合度较高;XynⅡ对底物具有更强的适应性,能降解底物中有取代基的区域,相对XynⅠ酶组分,XynⅡ酶组分对低聚合度的木聚糖的活性更高,木二糖为主要降解产物.木聚糖酶组分均为酸性酶,XynⅠ耐酸性范围更宽,而XynⅡ对pH值更为敏感;XynⅠ、XynⅡ的最适反应温度分别为45和55℃;而它们的适宜pH值分别为4.5和5.5.     

热水预处理生物质原料及其生物转化研究进展

在能源问题日益紧张的时局下,寻求可再生清洁能源是亟待解决的关键问题。由农林废弃物转化获得新能源、新材料已经成为重要的发展趋势,其中生物乙醇作为环保、可持续的新型能源得到了广泛关注。预处理作为生物乙醇制备的第一个重要环节备受重视,传统化学预处理技术能量消耗大、对设备要求高、半纤维素降解严重且对环境造成污染,没有充分考虑半纤维素和木质素的高值化回收利用,单一化降解纤维素使得经济利用价值很低;生物预处理作为一种环境友好和低成本的预处理技术,也存在着转化效率低、作用周期长和碳水化合物损失严重的缺点。热水预处理通过条件参数优化可在尽量保留天然大分子原位结构的基础上,一定程度地破坏植物细胞壁的致密结构,且仅利用水作为反应试剂,具有无化学药剂使用、对环境友好、操作成本低等优点,其对生物质细胞壁的主要作用为使木素-碳水化合物复合体(LCC)连接键断裂并除去部分半纤维素,使木质素性质发生改变并进行再分配,且在一定程度上降低了纤维素的聚合度。热水预处理过程中生成的糠醛、5-羟甲基糠醛、甲酸、乙酸等产物,会对生物降解产生抑制作用,可以通过优化条件来控制其含量。酶解过程是指利用纤维素酶及其辅助酶将预处理后的纤维素降解为可发酵单糖,若直接将预处理后的产物进行发酵则需要较长时间且仅能获得极低浓度的乙醇。酶水解过程中由于半纤维素和木质素的保护作用,阻碍了纤维素酶与纤维素底物的接触,而预处理过程则会削弱或完全破坏这种阻碍作用,增大酶与纤维素的接触面积使酶解效率提高。提高预处理温度会使乙醇发酵得率提高,但是预处理温度过高会导致纤维素降解从而使乙醇得率降低。本文对热水预处理过程中纤维素、半纤维素、木质素物理化学性质的改变和处理过程中抑制物的转化生成进行总结,分析比较在不同预处理条件下生物质中各主要组分和降解产物不同程度的变化及其对后续酶水解、酵母发酵的影响。     

辽宁杨树主要病虫害的识别及防治

文章对辽宁省杨树速生丰产林建设发展中经常遇到的病虫害进行了介绍，并重点阐述了发生在杨树上的主要种类蒙古象甲、黑绒金龟、白杨透翅蛾、杨干象、青杨天牛、光肩星天牛、杨树溃疡病、杨树腐烂病、杨树黑斑病的形态识别、危害部位和防治方法等。     

竹木家具开发前景和趋势

提出了竹木家具的概念,并分析我国今后家具发展趋势和制约我国家具发展的原因,阐述了竹木家具的发展的前景和趋势。     

兰州市园林绿化用土及绿地土壤质量管理现状与对策

通过研究分析表明：兰州市园林绿化用土紧缺，绿地土壤存在密实度高、有机质含量低、污染严重、土源短缺、养护管理缺乏科学性等问题，必须提高土壤改良的科学性和管理的有效性，确保兰州市园林绿化事业的可持续发展。     

云杉引种及种和种源早期评价

对引进的欧洲云杉、西加云杉、白云杉、黑云杉以及国内的川西云杉和青海云杉的24个不同种和种源生长及分枝性状进行早期(8年生)测定与评价.结果表明:5年生长期内生长及形态性状在不同的云杉种间和种源间的差异多数达到极显著或显著水平,且种和种源的方差分量分别占总方差分量的32.47％和23.97％,证明不同种间和种源间存在较大的遗传变异.通过多重比较和相关分析发现,国外的云杉种较国内种在生长表现和适应性上均有明显的优势.经性状相关分析得知:各个生长及形态性状之间均存在极显著的正相关关系,尤其是苗高与各分枝性状之间的相关系数均值为0.825 9.最后利用苗高为主要指标初步筛选出6个优良种源,人选的种源均表现出明显的优势,其中苗高、侧枝总数以及当年侧枝数的平均值分别为117.07 cm、57.75、12.46,均分别比对照种源的总平均值高48.54％、56.46％和63.30％.     

旅游业的发展与相应法律法规的完善

本文从旅游资源环境、旅游企业经营、旅游者合法权益保护方面对旅游业存在的问题及现有法律、法规的不足进行了分析,并指出针对旅游现状应制定相应的法律规范,以保证旅游业的健康顺利发展。     

永安市湿地保护与开发利用现状及对策

通过对永安市湿地及其保护与开发利用现状概述 ,就如何加强永安市湿地保护与合理开发利用提出对策     

华山矾大小孢子的发育和雌雄配子体的形成

研究了华山矾大、小孢子发育和花粉壁的形成以及大孢子的发生和雌配子体的发育过程。华山矾的花药四室。绒毡层腺质型 ,发育后期出现双核至多核。小孢子四分体四面体型 ,胞质分裂连续型。成熟花粉具 2细胞。子房 2室 ,中轴胎座。胚珠倒生 ,单珠被 ,薄珠心 ,胚囊发育为蓼型。该研究为山矾科的胚胎学提供了新资料。     

桑叶的营养与药用价值及其开发应用

桑树为桑科桑属植物。我国是桑树的故乡，也是世界上桑叶的主产地之一。桑树在我国已有4 000多年的栽培历史，数千年来，桑树在我国丝绸业的发展过程中起到了决定性的作用。我国桑树资源极为丰富，品种繁多k，主要有：家桑或白桑（Morus alba）、鸡桑（M. australis）、华桑（M. cathayana）、蒙桑（M. mongolic）、山桑（M. diabolica ）等10多个种和变种。桑叶有着极高的营养价值和药用价值，成为食品科技界和医药界关注的热点。目前，日本已有部分桑叶保健品面市，并深受消费者的喜爱。随着人民生活水平的不断提高，桑叶制品将越来越得…     

花木育种和繁殖技术研究概述

总结了近年来国内花木市场发展趋势及其在国民经济中的重要地位，讨论了世界各国在花木新品种培育方面的研究情况。对目前花木新品种培育、花木栽培方面所采用的主要技术手段和方法进行总结。最后提出了花木育种和栽培研究的发展趋势。     

花卉苗木立枯病发生规律及综合防治

通过2002~2004年花卉苗木立枯病的基本调查,初步掌握了大连地区花卉苗木立枯病的发病原因及其发生规律;研究了立枯病的流行动态过程及其影响因素。针对主要侵染性病原和非侵染性病原,提出了具体防治方法。