酶法糖化玉米芯发酵生产乙醇的研究

研究了玉米芯的酶法水解及酶解液的乙醇发酵。采用里氏木霉ZU-02纤维素酶水解酸预处理后的玉米芯为原料,适宜的酶用量为20 FPIU(以每克底物计,下同),48 h后酶解得率为67.5%;添加黑曲霉ZU-07所产纤维二糖酶可有效解除纤维二糖累积引起的反馈抑制作用,当纤维二糖酶用量为6.5 CB IU时,48 h后酶解得率提高到83.9%。采用分批补料酶解工艺,使底物质量浓度提高到200 g/L,酶解60 h后还原糖质量浓度达到116.3 g/L,酶解得率为80.1%。利用一株耐高温酿酒酵母HTR-11在38℃下对酶解液进行乙醇发酵,质量浓度95.3 g/L的葡萄糖在18 h内发酵生成质量浓度为45.7 g/L的乙醇,其得率达到理论值的94%。     

造纸蒸煮废液水解制糖的研究

考察了马尾松硫酸盐法制浆蒸煮废液水解制糖,结果显示同酸水解相比,酶水解效率较高.脱木质素后再进行酶水解,水解液中还原糖可达到9.18 g/L.脱木质素的最佳条件为pH值3.0,温度75℃,硫酸质量分数6％,此时上清液中的半纤维素质量浓度最高,达到47.61 g/L.对脱木质素后酶水解液做液相色谱分析,发现水解液中主要为葡萄糖3.63 g/L,其次为木糖醇2.94 g/L和纤维二糖1.81 g/L,并有少量木糖和阿拉伯糖,质量浓度分别为0.80和0.02 g/L.     

亚硫酸盐蔗渣浆的纤维素酶水解及其机理研究

研究了影响纤维素酶水解亚硫酸盐蔗渣浆的一些影响因素,采用离子色谱、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)对水解液成分、纤维素超分子结构及纤维形态的变化进行了分析。结果表明,在最适条件下,未漂浆和漂白浆的水解得率分别为74.89%和70.67%,漂白浆的水解得率低于未漂浆。水解产生的纤维二糖的质量浓度随反应进行逐渐降低,其中未漂浆的纤维二糖质量浓度由6 h时的7.95 g/L降到了72 h时的2.44 g/L,漂白浆的纤维二糖质量浓度由6 h时的6.59 g/L降到了72 h时的3.11 g/L。酶解使纤维素结晶度升高,但没有改变晶型。     

β-葡萄糖苷酶的制备及在纤维素辅助水解上的应用研究

研究了固体发酵法制备β-葡萄糖苷酶及其在纤维素水解上的应用.黑曲霉NL02以玉米芯和麸皮为碳源固体发酵制备β-葡萄糖苷酶,培养5d,酶活力达到225.43IU/g(以干曲计).粗β-葡萄糖苷酶酶液经硫酸铵沉淀、离子交换层析、凝胶过滤层析纯化,获得单一β-葡萄糖苷酶组分,酶活回收率和比活力分别为69.34%和133.88IU/mg.底物质量浓度为100g/L的稀硫酸预处理玉米秸秆,经酶用量为20FPIU/g(以纤维素计)的里氏木霉纤维素酶和4IU/g(以纤维素计)的β-葡萄糖苷酶水解48h,水解糖液中纤维二糖和葡萄糖质量浓度分别为1.12和42.68g/L,纤维素水解得率和可发酵性糖的比例分别为62.85%和97.44%.     

几种纤维素酶制剂水解和吸附性能的研究

比较了商品纤维素酶和自产纤维素酶在蛋白组分及蛋白组分含量上存在的差异。商品纤维素酶水解稀酸预处理和蒸汽爆破预处理的玉米秸秆,其水解得率均低于自产纤维素酶。以蒸汽爆破的玉米秸秆为碳源制备纤维素酶,添加外源8 IU/g(以纤维素计)的β-葡萄糖苷酶,水解蒸汽爆破的玉米秸秆48 h,纤维素水解得率为90.08%;水解液中纤维二糖的质量浓度从17.06 g/L降低到1.12 g/L,相应葡萄糖质量浓度从21.09 g/L提高到44.01 g/L,可发酵性糖从55.28%提高到97.52%。微晶纤维素对商品酶和自产酶的吸附在30 m in达到平衡,且符合Langmu ir等温吸附方程;由Langmu ir常数分析得知两类酶均来自里氏木霉,且对微晶纤维素的亲和力相差不大。     

预处理对啤酒麦糟酶水解的影响

提出了湿磨和稀硫酸预水解结合的啤酒麦糟酶解前预处理方法。湿磨压榨处理可以分离出麦中约５０％的蛋白质，并能提高麦糟纤维素酶解糖得率１４％左右。用０．７５％的硫酸，固液比１∶８至１∶１０预水解时１２１－１２５℃下最佳预水解时间为８０－１００ｍｉｎ，１５０℃下最佳预水解时间为１５－２０ｍｉｎ。在最佳预水解条件下，预水解糖得率为９５．０％，纤维素酶水解得率为７６．４％，多聚糖水解糖总得率为８８．９％。     

纤维素酶催化水解和氧化机制的研究进展

人类对纤维素的开发与利用还非常有限,未能完全搞清天然纤维素的生物降解机制是其一个重要原因.自从C1-Cx假说提出以来,又有较多的降解理论出现对其改进,纤维素酶水解机制不能完全解释天然纤维素的降解,大量文献证实天然纤维素降解存在氧化机制.本文主要介绍水解与氧化机制中具代表性酶协同降解模型、纤维二糖水解酶(CBH)协同作用假说、羟基自由基的氧化机制和纤维二糖脱氢酶途径等不同降解理论,将水解和氧化两种机制结合起来给出其降解途径,也许能够较为容易理解纤维素的降解具体过程.     

大豆秸秆纤维素固态发酵及酶解条件的研究

对经氨预处理的大豆秸秆纤维素固态发酵产酶及酶解产糖工艺过程进行了研究，影响康氏木霉(Trichoderma koningii)固态发酵的主要因素是温度、pH值、培养基液固质量比及培养时间，影响纤维素酶水解的条件主要是温度、pH值及时间，结果表明：较适宜的产酶条件为温度30℃，pH值5．0，培养基液固质量比2．5：1，时间96h，产纤维素酶活力为798．84FPU／mL，以所产纤维素酶进行酶水解，较适宜条件为温度55℃、pH值5．6、时间36h，酶解率为18．98％。由液相色谱分析可知酶解液的主要成分为葡萄糖、纤维二糖和木糖．为大豆秸秆的进一步综合利用提供了参考数据。     

桉木循环强化预水解过程中有机酸变化规律

以桉木为原料,将桉木经热水预水解后,将预水解液按不同比例循环回用于桉木的预水解,在桉木粉(8 g)与不同水解介质6∶1(m L∶g)的条件下,探讨了循环强化预水解过程中,主要的有机酸(乙酸、甲酸和乙酰丙酸)及总糖的生成和变化情况。结果表明:反应温度190℃,在不同保温时间下,循环强化预水解液中的甲酸和乙酰丙酸浓度随着保温时间的延长而增加,而乙酸浓度则先增加,后期虽有波动,但是稳定在较高水平,而总糖则呈现先增加后下降的趋势;保温时间60 min,在不同预水解温度下,循环强化预水解液中的有机酸和总糖质量浓度随着预水解温度的升高呈现增加的趋势;在上述两种效应研究中,循环比的增大均对循环强化预水解液中的有机酸质量浓度提升有正面效应。循环强化预水解工艺的水解过程自产酸得以富集,利于其资源化利用,而自产酸具有催化水解进程的功能。     

分批添料纤维素酶水解研究

提出了在反应过程中分批添加底物的纤维素酶解方法，并对分批添料的作用机理进行了讨论。研究表明，分批添料可以同时提高酶解得率、底物浓度和酶解糖液浓度，当底物浓度为１５％（ｗ／ｖ）时，分批添料酶解得率为７０％，糖液中还原糖浓度为４８．１ｇ／Ｌ。     

脲醛树脂模型化合物的水解

本工作合成了脲醛树脂模型化合物亚甲基二脲、Uron和5-乙基-2(1)-s-四氢三嗪酮,并测定了它们在pH=4和80℃温度下的水解率。这三个模型化合物在酸性介质中的稳定性为:Uron>亚甲基二脲>5-乙基-2(1)-s-四氢三嗪酮。     

竹粉的稀硫酸预处理及酶解技术研究

采用稀酸对竹粉进行预处理,结果表明竹粉酶解的最佳优化条件为:温度125℃,固液比最佳比值为1:10,硫酸浓度为4%,预处理时间为2 h,经过酶处理以后,其竹粉水解率达57.99%,半纤维素水解达70.18%.     

以酶解渣为碳源制备木聚糖酶的研究

以里氏木霉（Tichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌，低聚木糖制备过程中酶解渣为碳源可透导产生含低纤维素酶活（0.106IU/mL)的木聚糖酶（154.67IU/mL)，两种酶活的比值达1459，与粗木聚糖为碳源产木聚糖酶相比，木聚糖酶活提高了1.67倍，而纤维素酶活没有增加。此酶在50℃条件下酶解粗木聚糖和酶解渣时，pH值5时酶解效率最高，酶解产物通过HPLC分析，主要是木糖。该酶系的组成主要是外切-β-木糖苷酶。     

提高4-氨基安替比林试剂的稳定性研究

通过4-氨基安替比林（以下简称4-AAP）光度比色法测定挥发酚，研究表明：由于4-AAP容易氧化，显色能力减退，铁氰化钾在水溶液中水解而逐步分解，氧化能力降低，故只能使用一周。提出了通过在4-AAP显色剂中加入60％的丙三醇，在铁氰化钾溶液中加入适量的NH4C1和HCl，提高酸度，防止水解，从而提高了试剂的稳定度，至少使用两个月。     

高温预处理对木聚糖酶水解制备低聚木糖的促进作用

采用160~180℃的高温对木聚糖酶解残渣中残余木聚糖进行预处理,并将预处理液酶水解。最优反应条件为180℃预处理30 m in,残余木聚糖的42.54%被有效降解,上清液中低聚木糖(XOS)的含量占上清液总糖的32.13%。上清液经木聚糖酶酶解后,低聚木糖的含量可达到上清液总糖的84.93%。     

纤维素超临界水解反应的研究进展

从纤维素超临界水解反应的反应产物、反应机理和反应动力学等方面,对纤维素超临界水解反应的研究进展进行了综述;与传统的酸水解和酶糖化工艺比较,纤维素超临界水解工艺具有效率高、过程简单和环境友好等技术特点;展望了纤维素水解反应技术的应用前景.     

Phenolization of hardwood sulfuric acid lignin and comparison of the behavior of the syringyl and guaiacyl units in lignin

To study the behavior of hardwood sulfuric acid lignin (SAL) during phenolization, we compared the product yield, average molecular weight, methoxy content, and reactions of simple model compounds with those of softwood SAL, focusing on the difference between syringyl and guaiacyl units. The beech SAL reacted with phenol more readily than red pine SAL and yielded a larger soluble fraction of phenolized SAL. To investigate the difference in the phenolization activity of the syringyl and guaiacyl units in beech lignin, we prepared syringyl-nucleus-rich sulfuric acid lignin (S-rich-SAL) and guaiacyl-nucleus-rich sulfuric acid lignin (G-rich-SAL) from beech, which were subjected to phenolization. The results suggest that the syringyl unit in SAL had greater phenolization activity and its phenolized products were more soluble in acidic aqueous medium and introduced less phenol than the guaiacyl unit. Using model compounds, the study also showed that the syringyl unit had higher phenolization reactivity than the guaiacyl unit.     

造纸废弃物麦草废渣高温自水解预处理对酶水解性能的影响

对造纸废弃物麦草废渣进行高温自水解预处理,并对预处理后的麦草废渣进行组成分析和酶解,以纤维素和木聚糖的酶解得率为考核指标,研究了不同自水解预处理条件对麦草废渣酶解的影响。研究表明,预处理后麦草废渣的化学组成和物理结构均发生了改变,纤维素的含量增加,比表面积增大且促进了纤维素的酶解。酶解结果显示,温度对预处理麦草废渣的酶水解得率有着极其显著的影响。以200℃自水解预处理60 min的麦草废渣为酶水解底物(质量浓度50 g/L),添加纤维素酶35 FPIU/g(以纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶25 IU/g、木聚糖酶120 U/g及2 g/L聚乙二醇(PEG6000),酶解体系50 m L,于50℃酶解36 h,其纤维素和木聚糖酶解得率分别达86.29%和74.03%,是麦草废渣经170℃自水解40 min后酶解得率的2.3倍和2.8倍。     

麦草酸水解制取糠醛和纸浆的研究

提出一种采用稀硫酸水解，综合利用麦草、制取糠醛和纸浆的方法。通过对水解反应影响因素的探讨．发现较优 化的水解工艺条件为用酸量20％、时间180min、最高温度110℃、液比15洗浆废水和精馏后废水的污染负荷远低于常规碱法草浆厂废水的污染负荷，且低于GB3544-92规定的造纸工业废水排放二级标准。     

竹屑及其主要组分低温热解和酸水解蒸馏产物分析

采用乙醇制浆法对毛竹屑的3种主要组分--木聚糖、木质素以及纤维素进行分离,比较竹屑低温热解、竹屑及其三大组成成分酸水解蒸馏产物主要化学成分的异同.结果表明:收集竹屑在120～140℃酸水解的馏分,其甲醇含量低,醋酸和糠醛含量较高;蒸馏产物中醋酸、糠醛主要来源于木聚糖的降解,甲醇则主要来源于木质素的降解,而纤维素酸水解蒸馏产物中只检测出极少量的醋酸和糠醛;竹屑酸水解产生的甲醇、醋酸及糠醛质量都大大高于等质量竹屑中三大组分木聚糖、木质素和纤维素分别进行酸水解产生的相应产物的总和;对分离得到的木聚糖进行酸水解蒸馏可以获得醋酸、糠醛和乙醇含量丰富而甲醇含量很少的优质竹醋.