木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅰ)--木质纤维原料蒸汽爆破预处理的研究

该研究采用蒸汽爆破法,以速生毛白杨为原料,在爆破时间都为4min,爆破压力分别为1.5,2.0,2.5,2.7MPa的压力条件下,研究比较了不同爆破压力对原料得率、产酶活力和纤维素酶解糖化的影响.研究结果表明:①在相同条件下,随着爆破太力由1.5MPa升至2.7MPa,原料得率由84%逐渐降低至51%;②以不同爆破压力获取的毛白杨原料配合麦麸作为纤维素酶产酶培养基,随着爆破压力的增加,酶活性也随之增加,但也与爆破后原料经过不同爆破条件预处理的毛白杨原料的纤维素含量高时,酶活性才大.每克干曲酶活力高达139,3U/g;③将经过不同爆破条件预处理的毛白杨木粉进行酶解实验,随着爆破压力的增加,酶解糖化率也顾及之增加,最高爆破压力(2.7MPa)处理过的木粉可使酶解糖化率高过65.0%,比对照提高了4.0倍.     

木质纤维生物量一步法（SSF）转化成乙醇的研究（I）——木质纤维原料蒸汽爆破预

该研究采用蒸汽爆破法,以速生毛白杨为原料,在爆破时间都为４ｍｉｎ,爆破压力分别为１．５,２．０,２．５,２．７ＭＰａ的压力条件下,研究比较了不同爆破压力对原料得率、产酶活力和纤维素酶解糖化的影响。研究结果表明：①在相同条件下,随着爆破压力曲１．５ＭＰａ升至２．７ＭＰａ,原料得率由８４％逐渐降低至５１％;②以不同爆破压力获取的毛白杨原料配合麦麸作为纤维素酶培养基,随着爆破压力的增加,酶活性也随之增加,但也与爆破后原料的纤维素含量有关,只有爆破后毛白杨原料的纤维素含量高时,酶活性才大,每克干曲酶活力高达１３９．３Ｕ／ｇ;③将经过不同爆破条件预处理的毛白杨木粉进行酶解实验,随着爆破压力的增加,酶解糖化率也随之增加,最高爆破压力（２．７ＭＰａ）处理过的木粉可使酶解糖化率高达６５．０％,比对照提高了４．０倍。     

木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅱ)——纤维素酶解条件的研究

该研究以汽爆毛白杨木粉作为底物 ,研究了反应温度、作用 pH值、酶的用量和作用时间对纤维素酶解的影响 .研究结果表明 :反应温度、作用 pH值、酶的用量和作用时间对纤维素酶解爆破后的毛白杨木粉都有很大的影响 .酶解最佳条件 :温度 45℃、pH 5 .0、时间 80h ,酶的用量 2 5U/g .     

木质纤维生物量一步法（SSF）转化成乙醇的研究（Ⅲ） ——毛白杨爆破原料一步法转化成乙醇的研究

该研究以汽爆毛白杨木粉为原料 ,采用正交实验法进行同时糖化发酵 (SSF)来生产乙醇 .通过考察反应温度、pH值、酶浓度和酵母用量来寻找绿色木霉纤维素酶和酿酒酵母同时糖化发酵转化汽爆毛白杨木粉成乙醇的最佳条件 .研究结果表明 :①在相同条件下 ,同时糖化发酵可提高汽爆毛白杨木粉转化成乙醇的效率 ,转化率高达86 % ,比分步糖化发酵 (LHF)提高了 1.6倍 ;②绿色木霉纤维素酶和酿酒酵母同时糖化发酵转化汽爆毛白杨木粉成乙醇的最佳条件为 :反应温度 36℃ ,pH值 5 .0 ,酶浓度 2 5U/ g ,酵母用量 (湿重 ) 0 0 1g/mL发酵液 .     

蒸汽爆破维压时间对胡枝子成分、结晶度及酶解糖化的影响

为研究爆破维压时间对胡枝子原料化学成分、结晶度的影响，采用蒸汽爆破预处理方法，以胡枝子为原料，在爆破压力为2.25 MPa，爆破维压时间为2、3、4、5、6、10 min的条件下进行试验。结果表明:蒸汽爆破处理后纤维素、木素含量变化不大，而半纤维素含量显著降低；蒸汽爆破处理后的物料结晶度比未处理的木质纤维素原料提高了60.67%。以胡枝子为酶解糖化原料，考察了温度、时间、用酶量、底物浓度4个影响因素，得到了最佳的条件为:温度46℃、时间60 h、用酶量80 U、底物浓度5%。在此条件下，对比了原料与不同蒸汽爆破维压时间处理后胡枝子物料的酶解糖化率。结果表明:蒸汽爆破预处理可使糖化率提高约2.8倍，达到84%，极大地提高了纤维素酶的可及度，是一种有效的预处理方法。      

木质纤维生物量一步法（SSF）转化成乙醇的研究（Ⅲ）：毛白杨爆破原料一步法转

该研究以汽爆毛白杨木粉为原料,采用正交实验法进行同时糖化发酵（ＳＳＦ）来生产乙醇,通过考察反应温度、ｐＨ值、酶浓度和酵母用量来寻找绿色木霉纤维素酶和酿酒酵母同时糖化发酵转化汽爆毛白杨木粉成乙醇的最佳条件,研究结果表明：①在相同条件下,同时糖化发酵可提高汽爆毛白杨木粉转化成乙醇的效率,转化率高达８６％,比分步糖化发酵（ＬＨＦ）提高了１．６倍;②绿色木霉纤维素酶和酿酒酵母同时糖化发酵转化汽爆毛白杨木粉成乙醇的最佳条件为：反应温度３６℃,ｐＨ值５。０,酶浓度２５ｕ／ｇ,酵母用量（湿重）０．０１ｇ／ｍＬ发酵液。     

尖孢镰刀菌诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇

以尖孢镰刀菌为研究对象,探究其诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇的影响。选取不同诱导底物、产酶培养基以及发酵时间,通过测定发酵液中羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性,确定最佳诱导产酶条件。最佳诱导产酶培养基:底物30 g/L,羧甲基纤维素钠(CMC-Na) 5 g/L,蛋白胨10 g/L,磷酸二氢钾1 g/L,硫酸镁0. 2 g/L,硫酸铵3 g/L,pH值6. 0。最佳诱导产酶的底物为小麦秸秆,发酵4 d羧甲基纤维素酶活性达到12. 40 U/mL,木聚糖酶活性达到930. 9 U/mL。尖孢镰刀菌诱导所产纤维素酶具有较好的pH值稳定性和温度稳定性,在一定程度上能弥补真菌纤维素酶耐碱性差和细菌纤维素酶活性低的不足。将其作为乙醇发酵菌种进行木质纤维素同步糖化发酵,在3%葡聚糖负荷下,96 h生成乙醇12. 23 g/L,乙醇得率为71. 81%。将其与酿酒酵母混菌同步糖化发酵,48 h添加木糖利用率最高,96 h生成乙醇19. 11 g/L,乙醇得率82. 11%。     

红麻纤维蒸气爆破预处理与酶解糖化条件的优化

为探寻适合红麻纤维蒸气爆破预处理与酶解糖化的技术参数,开展红麻纤维气爆压力、保压时间、填料量等蒸气爆破预处理技术参数研究,并对蒸气爆破预处理后的红麻纤维进行浴比、酶解时间、酶种类、酶配比、酶用量等酶解糖化单因子试验与正交试验。结果表明:红麻纤维气爆预处理以填料量100%、气爆压力2.5 MPa、保压时间240~300 s的效果较好;红麻纤维酶解糖化的较优工艺参数为浴比(1∶5.00)~(1∶7.50),纤维素酶和木聚糖酶的配比2∶3,采用混合酶(1.50%纤维素酶+2.250%木聚糖酶),p H 5.0,糖化率可达70%以上。     

利用稻草液体发酵产纤维素酶及酶粉提取的研究

利用摇瓶确定的优化培养基配方和产酶条件，在30 L罐中研究了里氏木霉HC -415菌利用稻草液体发酵产纤维素酶发酵液pH值、纤维素酶活性等随时间变化的动态规律，研究了发酵液纤维素酶的提取及得率等.所得未脱盐冻干纤维素酶粉CMC酶活性平均为355.0 IU/g， FPA平均为44.3 IU/g.相对发酵液得率平均为16.00 g/L.酶粉对发酵液CMC酶活性平均得率为77.16%， FPA酶活性平均得率为58.10%.     

酶法提取豆渣中水溶性膳食纤维工艺研究

以大豆分离蛋白质时所产生的废豆渣为原料,采用酶法提取豆渣中水溶性膳食纤维,以豆渣水溶性膳食纤维得率为指标,考察纤维素酶添加量、溶液p H、酶解次数、酶解温度和酶解时间5个因素,通过单因素试验与均匀设计,确定了制备水溶性膳食纤维的最佳酶解条件,纤维素酶添加量为原料的2%,p H 4.5,酶解温度为51℃,酶解时间为2.0 h。在最佳条件下,水溶性膳食纤维得率可达11.48%,该结果可为豆渣中制备水溶性膳食纤维酶的选择和应用提供参考。     

纤维素降解菌的筛选、鉴定和糖化水平研究

将前期从木薯生境中分离、保存的298个菌株,通过平板测试,筛选到57个可产纤维素酶活的菌株,其中酶活性效果最好的菌株(水解圈最大,将其赋值得分为3)所占比例为40.9%,酶活性依次减弱的菌株所占比例(赋值得分为2和1)分别占27.9%和24.6%。采用DNS法测定57个菌株的糖化水平和酶活力,结果显示,10株细菌具有较好潜力降解纤维素,其中菌株HWY-3-9的糖化和酶活力最好,产糖量为0.1852 mg/m L,酶活力为0.0012 U/m L,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌。     

里氏木霉纤维素酶水解稻草的研究

[目的]探讨碳氮源对里氏木霉发酵产纤维素酶的影响,以及纤维素酶水解稻草的条件。[方法]通过添加不同的碳源和不同浓度的酵母粉,探讨里氏木霉合适的发酵条件;使用不同添加量的纤维素酶对稻草进行酶解;分别利用纤维素酶、纤维素酶和木聚糖酶混合酶对稻草进行酶解反应。[结果]利用乳糖和稻草的复合碳源和12 g/L的酵母粉进行水解时,纤维素酶活性较高。酶解适宜的酶用量为每克稻草底物200 U的滤纸酶。用纤维素酶及木聚糖酶混合酶酶解稻草96 h的酶解得率为65.4%。[结论]该研究可为里氏木霉纤维素酶生产和酶解稻草的应用提供一定的依据。     

酶解法制备大豆皮微晶纤维素的研究

以大豆皮为原料,采用纤维素酶酶解法制备大豆皮微晶纤维素(MCC).通过单因素试验考察料液比、酶添加量、pH值、酶解时间、酶解温度对制备大豆皮微晶纤维素得率及聚合度的影响,并在此基础上通过正交试验确立最佳酶解条件:酶添加量0.3 mL/g、pH 5.8、料液比1∶20(g/mL)、温度50℃、酶解时间3h.该最佳条件下制得的微晶纤维素的得率为29.93％,聚合度为494.     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。     

纤维素酶法提取枣渣可溶性膳食纤维的工艺研究

可溶性膳食纤维是一种非常重要并为国际一致公认的功能性食品基料。以枣渣为原料,采用纤维素酶法提取可溶性膳食纤维,探讨了加酶量、料液比、酶解温度和酶解时间对可溶性膳食纤维得率的影响。通过正交试验确定制备枣渣可溶性膳食纤维的最佳工艺条件为：纤维素酶加酶量为4%,料液比1∶15,酶解温度50℃,酶解时间1.5 h,此条件下枣渣可溶性膳食纤维得率达6.20%。研究结果将为枣渣的综合利用提供参考数据,并能丰富膳食纤维的材料来源。     

三倍体毛白杨低压爆破制浆研究

为扩大三倍体毛白杨的应用范围,该文研究了三倍体毛白杨的低压爆破制浆.研究结果表明,压力越大,木质素发生的化学变化越多,爆破浆颜色越深.苯醇抽提物对爆破浆颜色变深影响不大,原料经苯醇抽提后爆破,爆破浆的颜色反而加深.试验证明蒸汽压力低至1.0 MPa时,对三倍体毛白杨仍有明显的爆破作用,随着加入Na2SO3量的增加,爆破浆的物理性能明显提高;加入4% Na2CO3,12% Na2SO3进行预浸 ,三倍体毛白杨的裂断长为3 960 m.1.0 MPa下爆得的三倍体毛白杨CEP具有可漂性,原浆白度为50%, 2%H2O2一段漂白度达64%,2% H2O2二段漂白度为70%.     

三倍体毛白杨低压爆破制浆研究

为扩大三倍体毛白杨的应用范围,该文研究了三倍体毛白杨的低压爆破制浆.研究结果表明,压力越大,木质素发生的化学变化越多,爆破浆颜色越深.苯醇抽提物对爆破浆颜色变深影响不大,原料经苯醇抽提后爆破,爆破浆的颜色反而加深.试验证明蒸汽压力低至1.0 MPa时,对三倍体毛白杨仍有明显的爆破作用,随着加入Na2SO3量的增加,爆破浆的物理性能明显提高;加入4% Na2CO3,12% Na2SO3进行预浸 ,三倍体毛白杨的裂断长为3 960 m.1.0 MPa下爆得的三倍体毛白杨CEP具有可漂性,原浆白度为50%, 2%H2O2一段漂白度达64%,2% H2O2二段漂白度为70%.     

不同预处理对猴头菇菌渣及水稻秸秆水解性能的影响

以猴头菇菌渣和水稻秸秆为原料,以纤维素酶和表面活性剂为水解剂,研究了添加水解剂对还原糖含量、CMC酶活性、底物回收率等的影响。结果表明,添加表面活性剂的纤维素酶降解秸秆纤维素产糖的效率高于未添加表面活性剂的降解产糖效率,纤维素酶降解试验底物回收率大小顺序为TU2TU1CKHOU2HOU1;猴头菇菌渣降解率远远高于碱处理水稻秸秆,在酶解试验中产糖量大小顺序为HOU2TU2TU1CKHOU1。菌渣中酶和加入的酶液共同降解底物产糖效率高于其他组,在酶解试验中酶活性大小顺序为HOU1TU2TU1HOU2CK。纤维素酶降解纯菌渣CMC酶活性最高。     

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.     

酸酶法降解稻草纤维素工艺条件优化

以稻草秸秆为纤维素原料,利用稀盐酸对其进行预处理,再用烧碱调节起始pH值,利用自制纤维素酶液进行酶解,得出稻草纤维素降解糖化的较优工艺条件,并进行了最优降解条件纤维素水解液发酵产乙醇的初步试验.结果表明:稻草秸秆在盐酸浓度2.5％、温度126℃、固液比(g/mL)1:3的条件下处理1h后,在温度为55℃、起始pH值为5...