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)。     

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。     

几种化学物质对稻草秸秆酶解糖化的影响

在木质纤维素酶解研究领域,高浓度还原糖的获得是实现其能源转化的基础。以稀硫酸预处理后的稻草秸秆为原料,初始酶解物料条件为20%(重量/体积),木聚糖酶220U.g-(1底物),纤维素酶6FPU.g-(1底物),果胶酶50U.g-(1底物),选取吐温80(Tween80)、MgSO4、FeSO4、聚乙二醇(PEG)和牛血清白蛋白(BSA)作为酶解体系添加物,分别考察了其添加量对还原糖浓度的影响。试验结果表明:在稻草秸秆酶解体系中,Tween80、MgSO4、FeSO4、PEG和BSA5种化学物质各自最佳添加量分别为0.05、0.0005、0.02、0.01g和0.0005g.g-(1底物);助催化作用强度依次为MgSO4>Tween80>BSA>FeSO4>PEG。添加MgSO40.0005g.g-(1底物),48h糖化后,还原糖浓度达到72.45g.L-1,比对照提高了7.98%。试验结果表明添加适量化学物质可以有效提高还原糖浓度。     

稀硫酸处理促进辐照芒草木质纤维素酶解糖化条件的优化

[目的]考察稀硫酸对辐照芒草木质纤维素酶解糖化的促进作用。[方法]选取400kGy60Coγ-射线辐照过的芒草,在不同浓度硫酸、处理时间及温度下对其进行水解,再用300U／g纤维素酶处理96h,测定还原糖含量。[结果]试验表明,经400kGy60Coγ-射线辐照过的芒草在5％硫酸浓度下90℃水浴4h,还原糖含量为60．33ms／g;再将酸处理过的辐照芒草残渣用300U／g的纤维素酶酶解,还原糖含量可达278．38mg／g（以辐照芒草质量计算）,两步处理总还原糖为338．71mg／g,表明5％的硫酸可明显促进辐照芒草木质纤维素酶解糖化。[结论]研究可为辐照芒草木质纤维素酶解糖化工艺提供参考依据。     

基于响应面法优化玉米秸秆酶解条件

以蒸汽爆破玉米秸秆为原料,基于Box-Behnken试验设计,选取MgSO4、吐温80(Tween80)和牛血清白蛋白(BSA)作为酶解体系添加物,采用响应面法优化了玉米秸秆的酶解条件,并建立了数学模型.结果表明,在玉米秸秆酶解体系中,分别添加质量浓度为0.62mg·g-1MgSO4(底物),53.0mg·g-1Tween80(底物),0.48mg·g-1BSA(底物),48h糖化后,还原糖质量浓度从60.05g·L-1提高到73.64g·L-1,比对照提高了22.63％,糖化率质量分数达到理论值的85.38％,并验证了数学模型的有效性,获得较高的还原糖质量浓度.表明添加适量的化学物质,可以显著提高还原糖质量浓度.     

塔拉纤维剩余物酶解液发酵制备乙醇工艺研究

以塔拉纤维剩余物酶解液为原料,采用固定化酵母发酵方式制备乙醇,通过单因素和正交优化试验进行工艺优化。结果表明:最优工艺条件为海藻酸钠与酵母质量比1∶2.0、酵母用量1.5 g、底物糖质量分数30%。各个因素对发酵制乙醇影响的顺序为海藻酸钠与酵母质量比＞底物糖质量分数＞酵母用量。最优工艺条件下,乙醇产率为76.74%,酶解液中底物糖利用率达到97.18%。考虑到乙醇产率和发酵成本,固定化酵母可以重复使用3次。      

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.     

不同温度下外源纤维素酶对土壤原生纤维素酶活性的影响

[目的]观察向土壤中加入外源纤维素酶后土壤原生纤维素酶活性及其底物酶解率的变化。[方法]以玉米秸秆为底物,在pH值6.5,温度27、37、47℃的环境中,向土壤施加外源纤维素酶,研究不同温度下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]在pH值6.5环境中,各处理酶活均是先上升后下降的,可能是因为土壤与酶共存状态下酶解速率很快,在培养的前半段时间就将大部分秸秆酶解,在此后几天秸秆残留越来越少,酶活也就逐渐降低。各温度处理下的土壤酶活为47℃〉37℃〉27℃,且各温度环境下添加外源纤维素酶都有助于提高土壤原生纤维素酶活性。[结论]添加外源纤维素酶有助于提高土壤原生纤维素酶活性。     

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。      

添加外源纤维素酶对土壤原生纤维素酶活性的影响

采用室内模拟法研究了以玉米秸秆作底物,在pH 6.5、温度27℃的环境中,向土壤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：加酶处理总酶活高于不加酶处理酶活,且加酶后的土壤原生酶活性在第3～7天高于不加酶的土壤原生酶活性。各处理酶活在第4天达到高峰后逐步降低。同时添加外源纤维素酶有助于提高土壤原生纤维素酶的底物酶解率。     

秸秆纤维素酶水解率测定方法的研究

实验设计了以砂芯坩锅为反应器,建立了用差重方式进行纤维素酶水解率的测定新方法,与常规方法测定还原糖方法计算纤维素酶水解率进行了比较研究,差重法比还原糖法的酶水解率普遍高,避免了产物复杂而使还原糖法计算酶水解率偏低的现象.     

小麦麸皮纤维稀酸水解糖化工艺研究

[目的]提高小麦麸皮纤维糖化率,使小麦麸皮得到高效利用。[方法]以小麦麸皮为原料,采用正交试验的方法,以还原糖浓度和水解率为考察指标,研究了稀酸浓度、温度、时间、底物浓度对小麦麸皮纤维酸水解糖化的影响。[结果]温度对酸水解制备还原糖影响非常显著,酸浓度对水解影响明显,时间和底物浓度对小麦麸皮酸水解的影响不明显。小麦麸皮酸水解糖化工艺最佳条件为温度100℃,酸浓度1.5%,时间3.0 h,底物浓度0.067 g/ml;该条件下,小麦麸皮纤维酸水解后还原糖浓度达到38.137 mg/ml,水解率为51.485%。[结论]该研究提高了小麦麸皮纤维酸水解制糖能力,可为小麦麸皮的工业加工应用提供理论依据。     

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...     

Selection of Trichoderma mutants with enhanced cellulase production and resistant to catabolite repression

Due to high cost and relatively low efficiency of cellulase enzymes used for the saccharification of pretreated lignocelluloses, the improvement of cellulase secreting microorganisms is of vital importance. Trichoderma reesei QM 6a, an excellent source of cellulase was selected in the late 1960's. at Natick Laboratories by its performance on pure cellulose (Solka Floc, Avicel) . QM 6a is the wild parent strain of best existing hypercellulolytic mutants such as Rut C30, VTT-D-80133, L…     

鼠李糖脂二糖脂强化酶解木质纤维素

将经过纯化的鼠李糖脂二糖脂添加于纤维素酶酶水解试验中,以稻草、竹叶为底物,分析水解过程中纤维素酶酶活(以FPA计)及还原糖浓度的变化特征,探讨和分析鼠李糖脂二糖脂对稻草和竹叶中木质纤维素水解产还原糖能力、纤维素酶活的稳定性、发酵液表面张力和pH值的影响作用.结果表明,添加鼠李糖脂二糖脂对木质纤维素类底物酶水解过程中还原糖浓度的增加、酶活稳定性的提高有明显的促进作用,并且其促进作用随着表面活性剂添加量的适量增加而增强,当添加量为0.24%时,稻草和竹叶还原糖的产量分别提高了17.19%和27.68%.此外,水解反应结束后,加入鼠李糖脂二糖脂的水解液表面张力值显著降低,且随着添加量的增高而降低,当添加量为0.24%时,可分别降至63.4和60.8mN·m~(-1)左右,而pH值的变化微小.     

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%。     

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%.     

木质纤维素产乙醇分步及同步糖化发酵工艺研究

[目的]探究分步糖化发酵和同步糖化发酵工艺在最佳条件下产乙醇的效率。[方法]结合水解、发酵两阶段的最佳条件,设计了分步糖化发酵和同步糖化发酵过程;分步糖化发酵分别采用了水解和发酵过程的最佳条件,同步糖化发酵分别采用了两阶段的最佳温度。[结果]分步糖化发酵过程中,上清液发酵和混合液发酵产乙醇效果无明显差别,其中混合液发酵能更好地发挥酵母菌的活力;同步糖化发酵过程中,35℃条件下乙醇产量更高,其木糖产量高于纯水解过程中的木糖产量。[结论]在试验条件下,同步糖化发酵产乙醇效率高于分步糖化发酵。     

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 .