酸水解竹加工剩余物制还原糖的研究

[目的]实现竹加工剩余物的高效利用,研究其酸水解工艺。[方法]通过单因素试验研究了酸水解竹粉的影响因素。以总还原糖产量为指标,通过分析得出稀硫酸水解竹粉生产还原糖的最优反应条件。[结果]单因素试验结果表明：料液比为1∶5～1∶7时,还原糖得率随浓酸体积的增加而增加;料液比为1∶5和1∶8时,还原糖得率分别为44.0%和41.6%;第1次水解温度为60℃时,还原糖得率最高,为65.3%;当硫酸浓度为15%～30%时,还原糖得率变化很小;还原糖得率随着水解时间的延长而降低;第2次水解时间为1.0h时,还原糖得率最高,为66.3%。正交试验结果表明：第1次水解温度的影响最大,其次为第2次水解时间,竹粉/浓硫酸比的影响最小;最佳反应条件为：竹粉与浓酸比（W/V）为1∶6,第1次水解温度为50℃,第2次水解温度为100℃,稀硫酸浓度为20%,水解时间为1h。[结论]该研究为竹加工剩余物的开发利用提供了参考。     

旧瓦楞纸箱稀酸水解制还原糖的研究

[目的]探讨稀H2SO4水解旧瓦楞纸箱（OCC）制还原糖的影响因素。[方法]采用稀酸在高温下水解OCC，进行正交优化试验。[结果]稀H2SO4水解OCC的最佳工艺条件为：硫酸质量分数3％，水解温度180℃，水解时间60min，液固比16：1（ml：g），还原糖得率为68．481％。其还原糖得率明显高于稻草、玉米秸秆等原生植物纤维的得糖率，而酸浓度又远远低于浓跋水解的酸浓度。[结论]对于OCC酸水解过程，前30rain半纤维素先于纤维素水解，30—60min主要为纤维素水解，60～120min炭化作用超过了纤维素的水解作用。     

稀硫酸催化水解小麦秸秆

[目的]确定稀硫酸催化水解小麦秸秆的最优工艺条件。[方法]以小麦秸秆为原料,在稀硫酸催化条件下进行热水解,分别考察水解温度、硫酸浓度、水解时间对小麦秸秆水解液中还原性糖含量的影响,从而确定小麦秸秆的最优水解工艺。[结果]在硫酸浓度为5.0%,水解时间为150 min,水解温度为120℃的试验条件下小麦秸秆水解液中还原性糖含量最高,在此条件下所得还原性糖的产率为83.3%。[结论]该研究可为更好地利用小麦秸秆提供一定的理论依据。     

玉米秸秆酸解产糖影响因素研究

[目的]考察影响玉米秸秆稀酸水解产糖的主要因素,为进一步提高玉米秸秆利用率提供参考。[方法]通过单因素和正交设计试验分别考察稀酸浓度（稀H2SO4）、酸解温度、固液比、酸解时间对玉米秸秆酸解产糖得率的影响。[结果]酸解温度、酸解时间、稀酸浓度、固液比对酸解产糖得率均有影响,影响大小顺序依次为酸解温度〉稀酸浓度〉酸解时间〉固液比。正交试验结果表明,最适酸解条件为酸解温度120℃,稀酸浓度1.5%,酸解时间60min,固液比7.5%,在该试验条件下还原糖得率为29.64%。[结论]此研究为进一步提高玉米秸秆利用率和转化率提供重要的理论依据和借鉴意义。     

玉米秸秆酸水解制糖新工艺

[目的]开发新的玉米秸秆酸解糖化工艺,以解决生物质制乙醇技术中酸解糖化法收率低等问题。[方法]采用单因素及正交试验,考察了带压两段酸水解浓酸段和稀酸段的水解糖化规律和工艺条件。通过两段法浓酸预处理与稀酸水解相结合,对玉米秸秆进行水解,并对水解条件进行了优化。[结果]初步确定常压两段酸水解较优的水解工艺条件为:一段浓酸预处理中,酸浓度60%,酸固比12∶1,水解时间30min,温度45℃;二段稀酸水解中,水固比220∶1,水解时间120min,水解温度100℃。经两段水解后,总糖收率显著增加,达93.81%。[结论]首次提出常压两段酸水解工艺,该工艺条件温和、流程简单、成本低廉、总糖收率高、应用前景广阔。     

芦苇秸秆稀硫酸水解工艺研究

[目的]研究芦苇秸秆的稀硫酸水解工艺,以期实现乙醇的低成本生产。[方法]将芦苇秸秆切成长2～3 cm的小段,烘干后粉碎,过40目筛,在湿法氧化的基础上,对芦苇进行稀硫酸水解预处理。[结果]芦苇酸解的最佳工艺条件为：原料液浓度为55 g/L,100 ml原料液中加入60 ml浓度1%的稀硫酸,水解温度为125℃,水解时间为120 min,水解液中还原糖含量达到19.48%。[结论]该研究首次为以芦苇作为生物燃料乙醇的生产原料研究提供了依据。     

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)。     

利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖工艺参数的研究

研究利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖。采用正交旋转组合实验优化设计,确定木聚糖酶酶解制备小麦麸皮低聚木糖的最佳工艺参数。结果表明,底物浓度为10.5%,加入酶量为1 000 IU/g底物,水解温度为53℃,水解时间为5.5 h,最终得到酶解液中低聚木糖的平均聚合度为2.18,总还原糖含量为5.83 mg/mL。并通过HPLC分析确定酶解液中主要含有木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等低聚木糖组分,且低聚木糖（木二～木五）的相对含量达64.41%。说明此水解条件能够较好的制备低聚木糖。     

超声波协同WO_3/ZrO_2固体酸水解蔗渣工艺的优化

[目的]采用超声波预处理协同固体酸水解蔗渣制备还原糖。[方法]探讨了超声波预处理后水解温度、固体酸用量、水解时间、液固比对水解液中还原糖得率的影响。采用响应面法建立二次回归模型,并对水解工艺进行优化。[结果]当水解温度97.52℃、固体酸用量5.76%、反应时间3.10 h、液固比18∶1时,还原糖的得率可达75.65%,比在相同工艺条件下未经超声波处理的得率提高了21.91%。[结论]超声波预处理能够促进蔗渣的水解。     

小麦啤酒糖化工艺优化

[目的]探讨小麦啤酒糖化的最优工艺。[方法]通过4因素5水平二次旋转正交组合试验设计,利用响应面法分析与小麦啤酒糖化直接相关的小麦芽比例、水料比5、2℃保温时间6、5℃保温时间等因素对还原糖含量的影响。[结果]小麦啤酒最佳糖化工艺参数为小麦芽比例41.7%～42.3%,水料比3.4(V/W)5,2℃保温35～36 min6,5℃保温74 min;在该条件下,还原糖含量为89 g/L。[结论]该研究为小麦啤酒品质的提高提供了理论依据。     

麦麸膳食纤维的提取及其添加量对面条面团黏弹性的影响

[目的]研究麦麸膳食纤维的最佳提取条件,并探讨其添加量对面条面团黏弹性的影响。[方法]采用单因素试验和正交试验,研究α-淀粉酶浓度、NaOH浓度、碱解时间、碱解温度对麦麸膳食纤维持水性和溶胀性的影响;并考察麦麸膳食纤维添加量对面条吸水率、抗拉断应力和蠕变性的影响。[结果]添加0.4%的α-淀粉酶,于75℃酶解60 min,在提取条件为NaOH浓度5%、碱解时间60 min、碱解温度65℃时,所得麦麸膳食纤维具有良好的持水性和溶胀性;面粉中添加3%～5%的麦麸膳食纤维对面条吸水率、抗拉断应力、蠕变与蠕变恢复影响小,可制得富含麦麸膳食纤维的功能性面条。[结论]该研究为麦麸的综合利用与功能性产品的研究开发提供了有益参考。     

绿色木霉降解木薯秆产糖及其工艺优化研究

[目的]对绿色木霉降解木薯秆产糖的工艺条件进行研究。[方法]先用绿色木霉初步降解经预处理的木薯秆,再用纤维素酶水解木薯秆,接着采用响应曲面（RSM）结合单因素试验法优化绿色木霉糖化木薯秆的摇瓶发酵条件。[结果]绿色木霉糖化木薯秆最佳工艺为：接种量11 ml孢子悬浮液,装液量100 ml,初始pH 4.6,发酵时间84 h,发酵温度30℃,摇床转速150 r/min,摇瓶瓶口包裹12层纱布。在此条件下,得到最佳产糖量3.06 mg/g木薯秆,比优化前提高了76%。[结论]虽然目前绿色木霉发酵产糖量与纤维素酶水解相比仍有一定差距,但微生物发酵糖化法成本更低廉,操作更简便,具有工业化生产的应用潜力。     

耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化发酵工艺考察

[目的]对耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化的发酵工艺进行考察。[方法]研究固液比、初始葡萄糖浓度和酶加入量对纤维素酶水解的影响,并对温度、固液比对中性蒸汽爆破预处理玉米秸秆(PCS)同步糖化发酵的影响和耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺进行考察。[结果]水解体系中水解速率在一定范围内与酶加入量成正比,但随着酶加入量的增加,酶量对水解速率的贡献逐渐降低;酶解体系中的葡萄糖浓度对纤维素酶的水解速率具有很强的抑制作用,葡萄糖浓度越高,抑制越强;固液比在10%～30%,固含量越高,最终葡萄糖产率越高,且不影响纤维素水解率。利用基于耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺水解和发酵120 h,反应体系中的乙醇浓度可达6.21%(W/W),纤维素水解率为88.70%。[结论]该研究可为开发木质纤维素生产燃料乙醇提供理论依据。     

白腐菌产漆酶培养条件的响应面法优化

[目的]采用Plackett-Burman试验设计法、响应面法,对灰盖鬼伞菌(Coprinopsis cinerea)产漆酶进行了发酵工艺条件的优化研究。[方法]首先利用Plackett Burman设计试验筛选出影响产酶的麦麸、稻草粉和酵母粉3个主要因素。在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计、响应面分析法进行回归分析。[结果]麦麸、稻草粉和酵母粉浓度与漆酶活力存在显著的相关性,得到最佳培养基条件。当麦麸10.188 g/L、稻草粉9.379 g/L、酵母粉3.613 g/L时,漆酶活力达到729.89 U/ml。[结论]经3批培养验证,预测值与验证试验平均值接近。     

纸浆中高产纤维素酶生产菌的筛选及发酵条件研究

[目的]筛选高效纤维素分解菌优化纤维素酶的发酵工艺条件。[方法]从造纸厂废纸浆中筛选了一株纤维素分解菌株JX-2,考察碳源、氮源、碳氮比、营养盐、pH值、装液量、接种量以及发酵时间对产酶特性的影响。[结果]较优的培养基组成是麸皮1.5%,豆饼粉0.5%,NaCl0.5%,KH2PO40.1%,发酵的较优条件是培养液的初始pH值10.0,发酵温度37℃,装液量20%,接种量2%,发酵时间48h,该条件下滤纸酶活力高达1158.6U/ml发酵液。[结论]该菌株为专性嗜碱好氧菌,发酵的较优条件之一指标已具备一定的工业应用前景。     

碱解玉米芯制备阿魏酸和对香豆酸

[目的]利用碱解农林废弃物制备阿魏酸和对香豆酸。[方法]对4种农林废弃物(花生壳、玉米秸秆、小麦秸秆、玉米芯)进行比较,发现玉米芯最适合用于提取阿魏酸和对香豆酸。考察不同氢氧化钠浓度、固液比(玉米芯/碱液)、提取温度、提取时间对玉米芯中阿魏酸和对香豆酸提取量的影响。[结果]提取玉米芯中阿魏酸的最佳工艺条件为:氢氧化钠浓度为0.5 mol/L,固液比(玉米芯/碱液)为1∶30 g/ml,提取温度为50℃,提取时间为2.5 h。在此条件下,阿魏酸的提取量最高为14.05 mg/g,对香豆酸的提取量为21.12 mg/g。[结论]研究可为提高玉米芯的附加值利用提供依据。     

超声波预处理协同固体酸水解小麦秸秆制备乙酰丙酸的研究

[目的]研究超声波预处理协同固体酸水解小麦秸秆制备乙醇丙酸。[方法]以小麦秸秆为原料,采用超声波预处理和固体酸协同水解制备了乙酰丙酸,探讨了经过超声波预处理后水解温度、水解时间、固体酸用量、液固比对乙酰丙酸得率的影响,并采用响应面法建立二次回归模型对水解工艺进行了优化。[结果]乙酰丙酸的得率与固体酸用量、水解温度、液固比和水解时间等工艺有关;得出最优工艺条件为：水解温度235℃、反应时间35min、固体酸的用量为7.4%,此时乙酰丙酸的得率为22.98%,比在相同工艺条件下未超声波处理的得率提高了10.25%。[结论]在固体酸水解小麦秸杆制备乙酰丙酸过程中,通过超声波预处理的协同反应,能够有效提高乙酰丙酸的得率。     

黑豆酱油的研制

[目的]研究以黑豆代替部分黄豆为原料生产酿造酱油的工艺,利用黑豆的营养性和功能性来提高酱油的营养价值,为开发酿造酱油的新品种提供借鉴。[方法]采用低盐固态发酵的生产方式进行生产,对制曲物料配比、发酵过程中的温度等工艺进行了研究。[结果]当原料中黑豆、黄豆、麸皮的配比为75∶55∶10时,在黑豆酱油理化指标中,无盐固形物为20.130 g/ml,氨基态氮为0.815 g/ml,总氮为1.719 g/ml,出品率为5.3%;低盐固态发酵过程中,当温度为43℃时,黑豆酱油中总氮为1.794 g/ml,氨基态氮为0.826 g/ml,糖分为3.760g/ml,波美度为22.7,pH值为4.6。[结论]低盐固态发酵生产黑豆酱油时,最佳的制曲物料的配比为黑豆∶黄豆∶麸皮=75∶55∶10,最佳发酵温度为43℃。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。