半纤维素和木质素去除对纤维素糖化过程的影响

采用稀酸常压法、稀酸加压法、稀碱常压法、湿氧化法和稀碱—蒸汽爆破法等方法,对麦秆木质纤维素进行预处理,然后利用纤维素酶对处理后的纤维素进行糖化,考察不同预处理方法对生物量的回收率、纤维素回收率、半纤维素的去除率、木质素的去除率,以及纤维素糖化率的影响。实验表明,木质纤维素中木质素的去除是影响纤维素糖化率的关键因素。当采用湿氧化技术处理麦秆时,木质纤维素的去除率为48.4%,半纤维素的去除率为39.5%时,纤维素的糖化率最大,可达到78.2%。     

碱法—酶法处理麦秆木质纤维素的工艺研究

研究了碱预处理麦草秸秆和纤维素酶酶水解碱预处理的麦草滤渣对糖化过程的影响。通过对碱预处理麦草的各因素分析,以木质素去除率为目标,得到碱水解木质纤维素的最佳工艺条件为:碱质量分数为1%,温度为90℃,时间为2.5h,固液比为1∶12。在此条件下,碱水解后木质素的去除率为43.8%。在最佳的碱处理条件下,酶解纤维素的最佳工艺条件为:温度为50℃,pH值为4.8,硫酸镁质量浓度为0.5g/L,酶用量为25FPU/g干物质,酶解纤维素的糖化率最高为80.1%。比未处理麦秆酶解的糖化率提高3倍。     

氯化胆碱类低共熔溶剂对木质纤维素分离及其利用的研究进展

为了去除木质纤维素固有复杂抗性结构，实现木质纤维素原料的高效利用，研究人员不断开发新的木质纤维素预处理技术。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)作为一种绿色溶剂，具有成本低、制备简单、热稳定性好、可设计性等优势，在促进木质纤维素原料预处理、原料酶解转化方面有着较好的应用潜力，得到了研究者们的广泛关注和认可。本研究在查阅国内外研究现状和研究成果的相关报道基础上，综述了氯化胆碱DESs的合成及性质，预处理木质纤维素的作用机理，对木质纤维素酶解效果及转化为生物乙醇的相关研究，指出不同氢键供体、不同的预处理条件对原料的木质素去除率及葡萄糖产量有很大影响，认为DESs预处理木质纤维素极大提高了后续纤维素酶解过程的糖化率，并对DESs预处理机理、循环使用、工艺参数优化方面提出了展望。     

秸秆饲料尿素处理效应的研究

本试验系统地研究了不同处理方法对秸秆饲料干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、半纤维素、纤维素及木质素消失率的影响.结果表明,碱和尿素,可以明显作用于秸秆的各组分,5%氢氧化钠23℃处理7天、5%尿素27℃处理28天,能显著提高纤维素、半纤维素及木质素在瘤胃中的消失率,是提高秸秆营养价值的有效方法.     

秸秆粗饲料中粗纤维结构层次的研究

通过酶解实验提出秸秆粗饲料中的粗纤维成分分为两个结构层次，即粗纤维中易被酶水解的是游离型半纤维素和纤维素，难以被酶水解的是与木质素键合的结合型半纤维素和纤维素。试验结果表明，棉花秸秆中半纤维素酶降解部分占半纤维素总量的80.98%，被纤维素酶降解部分占纤维素总量的19.31%；玉米秸秆中被半纤维素酶降解部分占半纤维素总量的60.23%，被纤维素酶降解部分占纤维素总量的44.36%；小麦秸秆中被半纤维素酶降解部分占半纤维素总量的46.20%，被纤维素酶降解部分占纤维素总量的43.04%；水稻秸秆中被半纤维素酶降解部分占半纤维素总量的47.60%，被纤维素酶降解部分占纤维素总量的51.80%。这可能是造成粗饲料消化代谢率低的主要原因。     

耐高温木质纤维素降解菌株的分离筛选、鉴定及降解工艺的研究

本研究旨在筛选出在高温条件下具有较强木质纤维素降解酶活性的细菌菌株,探究其降解秸秆木质纤维素的特性。从太白山林区温泉采集土壤样品并在高温条件下进行富集培养,利用脱色圈试验和比色法筛选出目标菌株,通过形态观察和16S rDNA序列分析鉴定菌株种类。对高温富集初筛所得菌株的纤维素酶、漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性进行测定。菌株X-08的纤维素酶活为0.02872 U/mL,菌株M-17的MnP、LiP和Lac酶活分别为51 U/mL、672 U/mL和192 U/mL。鉴定出菌株X-08为Anoxybacillus rupiensis,M-17为Geobacillus thermocatenulatus。采用双菌降解玉米秸秆,20天后木质素和纤维素的降解率分别达到24.51%和20.47%。研究结果为农业废弃物生物降解提供了新的细菌菌种资源,并为秸秆中木质纤维素的降解处理方法提供了新的思路。     

红麻秸秆高效预处理方法的选择

利用地球上储量最大的可再生的植物纤维质转化制备燃料乙醇,对于减少温室效应,缓解能源紧张,提高环境质量具有重大意义。红麻是一种传统的速生高产的纤维作物,为提高红麻纤维质的糖转化率,采用H2O、H2SO4、NaOH溶液（121℃,60 min）或白腐真菌P. sajor-caju固态培养的方法,对红麻秸秆进行预处理,比较了后续的纤维素酶催化红麻秸秆水解的纤维素转化率。结果表明,NaOH预处理样品的纤维素转化率达到82.24%,说明碱性预处理比较适合于红麻秸秆。微生物法预处理能有效去除红麻秸秆的木质素,提高样品的纤维素转化率,但耗时较长,糖分有所损失,可作为辅助预处理方法。     

预处理对稻草秸秆纤维素酶解产糖及纤维素木质素含量的影响

采用酸处理、碱处理和机械粉碎3种方法对稻草秸秆进行预处理。探讨3种预处理方法对稻草秸秆酶解产糖以及纤维素、木质素含量的影响。结果表明,3种预处理都可以较为有效地提高稻草秸秆的酶解产糖率。经酸处理、碱处理和机械粉碎处理后,稻草秸秆的最高酶解产糖率分别为9.25%,33.16%和10.64%,分别约为对照的3.4倍、12.0倍和4.0倍。酸处理和碱处理可以去除部分杂质,达到纯化稻草秸秆的目的,提高纤维素酶的作用底物——纤维素的比例,从而提高酶解产糖率;而机械粉碎则主要是通过提高酶反应的接触面积来达到提高酶解产糖率的作用。     

草菇菇渣栽培双孢蘑菇过程中的理化性状和木质纤维素分解利用研究

;[目的]本研究以废棉种植草菇的菇渣为主要原料,设计双孢蘑菇的堆肥配方并在工厂化条件下种植。[方法]通过在堆肥期和栽培期样品采集,从培养料理化性质、木质纤维素含量及相关降解酶酶活、蘑菇生物学效率等方面,探究该菇渣培养料栽培双孢蘑菇的可行性。[结果]结果表明：以废棉基质为主的草菇菇渣含氮量1.8%以上,本试验配方二次发酵结束后含氮量达2.37%;在堆肥阶段,有62.03%的纤维素被利用,39.2%的木质素被利用;在发菌阶段,有29.32%的半纤维素被利用,木聚糖酶活性呈上升趋势,有21.38%木质素被利用,漆酶活性在发菌阶段达到最高,半纤维素和木质素与其相关降解酶变化呈正相关;在出菇阶段,各组分利用率均有所下降,有15.38%的纤维素被利用,有19.60%的半纤维素被利用,9.54%木质素被利用,相关降解酶活性变化与纤维素、半纤维素、木质素变化呈正相关。双孢蘑菇产量为22.48 kg/m2,生物学转化率达51.38%,表明以草菇菇渣为主要原料,添加豆粕、石膏、黍杆的配方生产双孢蘑菇效果良好。[结论]本试验获得了高效高产的以草菇菇渣为主要原料生产双孢蘑菇的配方,达到了资源循环利用的目的。(图4 表5 参31)     

木质纤维素类生物质的应用和预处理研究进展

本文总结分析了我国木质纤维素类生物质的利用方式、预处理方式和水解动力学,并详细介绍了几种现在比较热门的处理方法,包括稀酸处理法、高温液态水法和固体酸催化法。稀酸在酶水解预处理中得到了广泛的应用,稀酸的脱木质素作用较弱,但是半纤维素的溶出率高;高温液态水预处理技术具有无需添加化学试剂、降解产物少等优势;固体酸催化法可以在较低的反应温度下实现纤维素的水解,并且催化剂可以回收利用。最后对各种预处理技术在木质纤维素糖化领域中的研究和应用前景进行了展望。     

预处理对蔗渣纤维素在离子液体中溶解速率的影响

离子液体具有很强的稳定性和良好的溶解能力,能直接溶解纤维素。甘蔗渣中含有丰富的纤维素,但未经处理的蔗渣在离子液（1-丁基-3-甲基咪唑氯盐）中难以溶解。为了缩短了蔗渣纤维素在离子液体中的溶解时间,本试验采用质量分数3%的硝酸和质量分数1.5%的氢氧化钠溶液预处理的方法,脱除蔗渣中的半纤维素和木质素等杂质,使纤维素的含量达到93.53%,从而促进蔗渣在离子液体中的溶解,使溶解时间缩短了5.88倍。再通过红外光谱、扫描电子显微镜等方式表征预处理后蔗渣纤维素结构的变化,探讨纤维素含量和结构的变化对溶解速率的影响。     

甘蔗渣纤维素提取及木质素与半纤维素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以甘蔗渣为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除木质素的工艺条件。试验结果表明,最优工艺条件为质量分数为4%的NaOH溶液和含量为0.7%的H2O2混合液处理,反应温度为85℃,NaClO2处理浓度为9.5 g/L。在此条件下,提取的甘蔗渣纤维素含量为82.73%,木质素的脱除率为94.44%,半纤维素的脱除率为75.54%,从而得到了纯度较高的优质甘蔗渣纤维素。     

花生壳纤维素提取及半纤维素与木质素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以花生壳为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除半纤维素和木质素的工艺条件。试验结果表明,在NaOH溶液的质量分数为4%、反应温度为55℃、反应时间为2 h条件下,半纤维素的脱除率为80.67%;在15 g/L NaClO2和31 mL/L乙酸联合处理、处理温度75℃条件下,木质素脱除率为47.29%。提取出的花生壳纤维素含量可达40%以上。说明在此工艺条件下,能够提取出含半纤维素和木质素较少的优质纤维素。     

碱性双氧水处理对玉米秸秆营养价值的影响

用 1 % ,4% ,8% ,1 2 5 % 4种浓度的碱性双氧水处理玉米秸秆。研究表明碱性双氧水处理显著改变秸秆NDF和半纤维素含量 (P <0 0 5) ,极显著改变秸秆纤维素、ADF和木质素含量 (P <0 0 1 )。羊粪液替代瘤胃液作两级离体消化试验结果表明 ,秸秆干物质消化率得到显著提高 (P<0 0 5)。8%浓度的碱性双氧水处理 ,使秸秆木质素含量降低 46 43% (5 85 %vs1 0 92 % ) ,干物质消化率提高 1 1 1 93 % (2 8 42 %vs1 3 41 % ) ,对提高秸秆营养价值最有效     

玉米秸秆纤维素提取及半纤维素与木质素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以玉米秸秆为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除半纤维素和木质素的工艺条件。试验结果表明,在NaOH溶液的质量分数为5%、反应温度为55℃、反应时间为1.5 h条件下,半纤维素的脱除率达到92.82%;在NaClO2溶液浓度为9.5 g/L、处理温度75℃条件下,木质素脱除率达到64.32 %。在此工艺条件下,玉米秸秆纤维素含量达到70.12%。     

稻草秸秆栽培金针菇基质降解特性研究

对稻草秸秆栽培金针菇(Flammulina velutipes)不同生长阶段,基质木质纤维成分的变化和与 基质主要成分降解相关的几种胞外酶的变化规律进行了研究。结果表明:纤维素和半纤维素的降解 主要集中在生殖生长期,木质素在营养生长期降解迅速;与纤维素降解相关的两种酶活性从培养初 期到结束一直保持比较平稳的趋势;与木质素降解相关酶在菌株培养初期活性较高,木聚糖酶活性 初期活性很低,在子实体形成期一直保持较高水平,淀粉酶活性高峰出现在初期,蛋白酶活性在初期 和子实体形成期较高,但整体上酶活性变化较为平稳。     

稻草秸秆栽培金针菇（Flammulina velutipes）基质 降解特性研究

对稻草秸秆栽培金针菇不同生长阶段，基质木质纤维成分的变化和与基质主要成分降解相关的几种胞外酶的变化规律进行了研究。结果表明：纤维素和半纤维素的降解主要集中在生殖生长期，木质素在营养生长期降解迅速；与纤维素降解相关的两种酶活性从培养初期到结束一直保持比较平稳的趋势；与木质素降解相关酶在菌株培养初期活性较高，木聚糖酶活性初期活性很低，在子实体形成期一直保持较高水平，淀粉酶活性高峰出现在初期，蛋白酶活性在初期和子实体形成期较高，但整体上酶活性变化较为平稳。     

超甜玉米果皮柔嫩度与成分含量动态变化及相互关系

以10份生育期一致、果皮柔嫩度存在梯度差异的超甜玉米自交系为材料,探讨果皮柔嫩度和果皮主要成分在籽粒发育过程中的动态变化及其相互关系。结果表明,在湖北武汉和海南陵水2种不同环境下,果皮柔嫩度好、中、差的3份自交系PE10、T105、S33205在授粉后第12~24天内,果皮柔嫩度值（打孔读数）均呈由小到大的曲线变化,且各测定时间点的柔嫩度均值均为S33205>T105>PE10;环境条件影响果皮柔嫩度变化速率。在2种环境下的测定时间段内,3份自交系果皮半纤维素含量均逐渐增大,木质素含量呈现单峰曲线变化,而纤维素含量始终在24%上下波动,果胶与灰分含量变化不大,且没有明显的规律,主要成分含量均值始终为半纤维素>纤维素>木质素。无论是在籽粒发育过程中,还是在最适采收期,果皮半纤维素和木质素含量均与果皮柔嫩度呈极显著正相关,是影响果皮柔嫩度的化学成分因子。