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%。     

稀酸催化蒸汽爆破预处理提高竹子糖化效果的研究

采用稀酸浸泡结合蒸汽爆破预处理方式,对竹子的糖化效果进行了条件筛选。对浸泡酸浓度、浸泡时间、蒸汽爆破压强及、爆破压力维持时间4个因素进行探索,以酶解得到的还原糖含量高低作为衡量指标。结果表明：在单因素实验中,最优条件与其对应的还原糖浓度分别为：浸泡酸浓度2.5%时,还原糖浓度39.4301 g/L;浸泡时间10 h时,还原糖浓度35.2116 g/L;蒸汽爆破压强2 MPa时,还原糖浓度31.7554 g/L;蒸汽爆破压力维持时间150 s时,还原糖浓度30.3634 g/L。通过正交试验优化并验证后,得到最优的预处理条件：常温条件下,将竹子浸泡在2.5%的硫酸中8 h,于压强2 MPa的蒸汽爆破装置中维持180 s后爆破,可以得到最高的还原糖产量42.3707 g/L,且上述单因素影响主次顺序为：浸泡酸浓度＞浸泡时间＞压力维持时间＞爆破压强。     

木质纤维素生物质预处理技术研究现状

为了研究经济高效的预处理技术,综述了近10年国内外在木质纤维素预处理技术方面的研究,对物理法、物理-化学法、化学法、生物法等预处理技术进行了重点分析,发现稀酸处理法、蒸汽爆破法和生物法等技术极具潜力,但目前的研究仍存在不足,今后还需研究成本低、产率高、污染小的预处理技术。最后对预处理技术的发展提出了建议。     

非蛋白酶提取米糠蛋白的研究

以米糠为原料,利用淀粉酶、纤维素酶和植酸酶3种非蛋白酶分步提取米糠蛋白,确定了最佳提取工艺条件。通过单因素试验和正交试验确定淀粉酶最佳提取条件为:淀粉酶添加量为20U/g,液固比8∶1,温度62℃,pH值6.2,提取时间2.5h,在此条件下,米糠蛋白质的提取率为56.16%。在利用淀粉酶水解米糠中的淀粉后,添加纤维素酶和植酸酶进一步水解米糠中的纤维素和植酸,以提高米糠蛋白的提取率,其中纤维素酶和植酸酶添加量分别为300,50U/g,在温度55℃,pH值为5.5下继续提取时间为2.5h。经3种非蛋白酶分步提取后,米糠蛋白的提取率达77.41%,蛋白的纯度达68.83%。     

木质纤维素类原料预处理工艺的研究

木质纤维素的结构特点是不易降解。通过预处理手段(酸处理、碱处理、爆破处理、湿式氧化、超临界CO2处理等),可使纤维素转化为乙醇的效率大大提高。综述了国内外对木质纤维素可再生生物质资源预处理的研究进展,并对木质纤维素可再生生物质的预处理技术和应用前景进行了展望。     

木质纤维素预处理技术

纤维质物料的预处理是木质纤维素原料生产燃料乙醇的关键步骤。介绍了木质纤维素的组成结构及其对纤维素水解的影响,概述了酸碱处理、湿氧处理、爆破处理、氨爆破处理等方法,对预处理技术的发展前景进行了展望。     

酶法改性小米糠可溶性膳食纤维的工艺优化

以小米糠为材料,对其进行气爆预处理,利用酶法对气爆预处理小米糠进行改性。为了提高小米糠水溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的得率,分别研究酶添加量、酶解温度、酶解p H值、酶解时间对小米糠SDF含量的影响,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,采用响应面法优化改性小米糠SDF的工艺条件。结果表明,气爆条件设定为气爆压力1.0 MPa,气爆时间90 s,最优工艺参数为酶添加量5.94%,酶解温度56℃,酶解p H值4.65,酶解时间3 h;在此条件下,改性小米糠SDF含量达到10.507%,比未经改性小米糠SDF含量高8.35%。     

双酶法水解米糠蛋白工艺优化的研究

以米糠为原料,经脱脂后,采用碱性蛋白酶和中性蛋白酶双酶法水解米糠蛋白。在单因素试验的基础上,通过正交试验研究温度、pH、米糠质量分数、两种酶的比例及水解时间比对米糠蛋白水解度的影响。结果表明,影响米糠蛋白水解度的因素主次顺序为:米糠质量分数温度时间比pH酶比;优化的双酶法水解米糠蛋白的工艺条件为:温度45℃,米糠质量分数3%,碱性蛋白酶处理时pH为9.5、中性蛋白酶处理时pH为6.5,时间比3︰1(即碱性蛋白酶4.5 h,中性蛋白酶1.5 h),加酶总量3%时的酶比(碱性蛋白酶︰中性蛋白酶)2︰1。在此工艺条件下,米糠蛋白的水解度达到56.28%。     

蒸汽爆破预处理对紫甘薯花色苷抗氧化性及抑菌性的影响

对紫甘薯原料进行蒸汽爆破预处理,采用溶剂提取法制备紫甘薯花色苷并采用大孔树脂进行纯化,全波长扫描结果表明,蒸汽爆破处理后紫甘薯花色苷的最大吸收波长由531 nm变为527 nm。高效液相色谱检测结果表明,对爆破和未爆破处理的紫甘薯提取所得的均为花色苷,但各组分的相对含量不同。紫甘薯花色苷的体外抗氧化试验结果表明,一定范围内花色苷的抗氧化性与质量浓度呈正比。蒸汽爆破预处理后,紫甘薯花色苷的DPPH自由基清除能力和羟自由基清除能力有一定的提升,而还原力基本不变。采用牛津杯法检测紫甘薯花色苷的抑菌性,结果表明紫甘薯花色苷对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和沙门氏菌均具有较强的抑制作用,其最小抑菌质量浓度(MIC)分别为0.125,0.25,0.25,0.062 5 mg/mL。     

高温液态水/蒸汽渗透—酶法处理麦草秸秆的工艺研究

研究了高压反应釜内用高温液态水/蒸汽渗透预处理麦草秸秆的工艺,在麦秸秆底物含量为6%,反应时间为25min,反应温度为160℃,稀硫酸体积分数为0.5%的条件下,能得到较大的纤维素转化率。将预处理后的麦秸滤渣,利用康宁木霉(Trichoderma koningii)固态发酵产生的纤维素酶进行酶水解实验,能得到较大的还原糖得率。     

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。     

混合纤维素酶水解丛生竹蒸汽爆破渣工艺参数优化

随着能源危机的加剧,纤维素乙醇已经成为可再生能源的重要组成部分。为提高竹质纤维物料的酶水解效率,进行酶解工艺参数优化实验。以预处理丛生竹蒸汽爆破渣为原料,对影响纤维素酶解的4个主要影响因素（包括酶解温度、pH、酶的用量、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比）进行实验,掌握各因素对竹子酶解的最适条件。在此基础上,设计4因素3水平正交优化实验,得出酶解竹纤维的最适工艺条件为：酶解温度为50℃,初始pH 5.2,底物浓度为10%,吐温-20为0.3%,加入的酶量为35 IU/g,β葡萄糖苷酶酶活/滤纸酶比为1.0,酶解时间为48 h。优化条件确定后,利用2.5 L发酵罐进行放大验证实验,可产生30.37 g/L的还原糖,糖化率为57.49%。本实验所建立的优化条件有利于促进酶与纤维素的催化水解,为后续竹子糖化发酵过程提供参考。     

米糠发酵制备阿魏酰低聚糖研究

以米糠为原料,利用香菇菌块液体发酵法制备阿魏酰低聚糖(FOs),测定发酵过程中淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶的活性,并对发酵制备工艺进行优化。结果表明:米糠经过香菇发酵6 d后,发酵液中淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶活性均达到最高,分别为0.519 U/mL、35.150 mU/mL和0.137 U/mL,木聚糖酶发酵8 d后酶活性最高,为156.84 mU/mL;以发酵时间、发酵温度、pH、接种量作为试验因素,发酵液中的FOs作为考察指标,进行L9(34)正交试验,结果表明,4个因素对米糠发酵液中FOs含量的影响顺序为:发酵时间接种量pH发酵温度;米糠发酵制备阿魏酰低聚糖工艺最优组合为:发酵时间10 d、发酵温度是25℃、pH为7、接种量为11%,在此条件下,米糠发酵液中FOs含量为0.86 mmol/L。     

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。     

近红外光谱法测定玉米秸秆纤维素和半纤维素含量

为了解玉米秸秆资源可转化碳水化合物物质基础,建立了玉米秸秆中纤维素及半纤维素近红外分析模型。利用傅里叶变换近红外漫反射光谱(NIRS)技术和化学计量学软件,结合偏最小二乘法(PLS),通过光谱采集,进行了近红外光谱模型预测及验证。探讨了不同预处理方法对玉米秸秆纤维素和半纤维素含量的NIRS模型影响,获得理想分析模型,相关系数(R)≥0.909。实验结果表明模型对纤维素、半纤维素含量预测平均相对误差为2.34%和2.13%,预测值与化学值误差较小。说明该模型可准确、快速并大量检测玉米秸秆中纤维素和半纤维素含量,提高秸秆生物质资源利用率,促进生物质转化工艺过程。     

酸稳定剂处理对米糠组分及蛋白质质量的影响

印度研究者最近报导了用酸稳定剂处理米糠,对其蛋白质组分、蛋白质含量以及蛋白效率比例的影响。 试验采用的是研磨很细的米糠,经分析其蛋白质含量在16.5％～18.2％左右。米糠蛋白质中富含白蛋白,其含量占蛋白总量的32％,其次为球蛋白,其含量占蛋白总量的26％。以酸稳定剂处理后的米糠中的蛋白效率比例是比较高的,达2.18;而未经酸处理的蛋白效率比例为2.09。经热处理后的米糠蛋白效率比例为2.03,蒸谷米糠的蛋白效率比例为1.99。研究结果表明,米糠经酸稳定剂处理后,没有影响米糠蛋白质质量,且酸处理后的米糠有适合于作为食品蛋白质补充源的可能。     

响应面优化碱性蛋白酶酶解米糠球蛋白工艺的研究

以米糠为原料,参照Osborne连续提取法获得米糠球蛋白,为改善球蛋白的溶解性,用碱性蛋白酶进行酶解,并对工艺进行优化。以溶出率为评价指标,底物质量分数、酶解pH值、酶解温度和酶解时间为变量,通过Box-Behnken中心组合设计试验和响应面分析,得出最佳酶解条件为酶浓度20 000 U/g,底物质量分数4.42%,酶解pH值8.19,酶解温度52.08℃和酶解时间2.15 h;在此条件下获得米糠球蛋白水解产物的溶出率高达89.64%,比原米糠球蛋白的NSI值高出64.35%。     

商业加工对米糠中抗氧化剂的影响

对长粒米、中粒米在碾磨及米糠加工过程中米糠中几种抗氧化剂生育酚、ｔｏｃｏｔｒｉｅｎｄｓ、维生素Ｂ1的变化进行了研究。米糠从几个不同碾米厂收集 ,抗氧化剂含量也不相同。经二次碾磨的米糠中生育酚和ｔｏｃｏｔｒｉｅｎｄｓ的含量最高。维生素Ｂ1的含量明显高于外层米糠中的含量。经蒸煮膨胀后生育酚或ｔｏｃｏｔｒｉｅｎｄｓ含量没有明显减少 ,而维生素Ｂ1含量减少 2 6 %。结果还表明长粒米米糠中抗氧化剂含量比中粒米中的含量平均约高 1 5 %。商业加工对米糠中抗氧化剂的影响@刘平来     

芒草蒸汽爆破降解产物的分析

为了考察不同蒸汽爆破处理对芒草降解产物的影响,采用离子色谱和气质联用仪,测定不同蒸汽爆破条件下处理的芒草水提液中可发酵性糖以及副产物的含量。结果表明：随着爆破条件的加剧,葡萄糖、木糖和还原糖产量呈现先增加后减少的趋势,但葡萄糖的产量变化则不明显。当处理条件为爆破温度220℃、维压时间为5 min时,还原糖的产量达到了最高值117.4 mg/g。在芒草蒸汽爆破处理水提液乙酸乙酯萃取物中,共检测出19种芳香类化合物、11种弱酸类物质和2种呋喃化合物,其中含量最高的是3-甲基-2-呋喃甲酸,最高相对含量达9.02%,占呋喃化合物总相对含量的80.50%。     

鲜米糠中蛋白质的提取工艺研究

以新鲜米糠为原料,采用碱法、酸法、盐法分步对米糠蛋白进行复合提取。在提取过程中,以蛋白质提取率为指标,确定料液比、pH值、温度、时间对米糠蛋白提取率的影响,通过正交试验确定这3种方法各自提取蛋白的最佳工艺,最后依次采用碱提、酸提、盐提的最佳工艺条件分步对米糠蛋白进行提取。结果表明,碱法提取新鲜米糠蛋白最佳工艺条件:时间2.5 h,pH值12,温度30℃,料液比1∶11,提取率为34.49%;酸法提取新鲜米糠最佳工艺条件:时间3 h,pH值0.05,温度35℃,料液比1∶11,提取率为25.88%;盐法提取新鲜米糠蛋白最佳工艺条件:NaCl浓度0.6 mol/L,温度35℃,料液比1∶11,提取率为15.66%。复合法提取新鲜米糠蛋白总提取率达60.12%。