辐照预处理水稻秸秆在高底物浓度下的酶解

研究了高剂量辐照对水稻秸秆聚糖组分的影响,探讨了采用分批补料提高辐照预处理水稻秸秆酶解体系底物浓度以获得高浓度糖的可行性。结果表明:水稻秸秆经高剂量辐照后其聚糖含量下降,水溶性总糖由0.7%增至13.4%;采用分批补料的方法,能使酶解体系最终底物质量分数达到40%,在32.8 FPU/g(以纤维素质量计)的酶添加量条件下,可获得酶解葡萄糖质量浓度达104.6 g/L,纤维素酶解转化率可达到77.1%。     

用于提取可纺性竹原纤维菌株的选育

从自然界腐朽的竹材或木材中,能分离和筛选高效降解木质素并只少量降解或者不降解竹纤维的优良菌株,通过GU-W A平板变色反应试验和菌株对竹材木质素、竹纤维降解试验,共获得了3株具有选择性降解竹木质素的优良菌株(15、18、21号菌株),经初步鉴定这3株菌为真菌菌株;测定了菌株在摇瓶培养时所产孢外酶的酶活.最后采用3株菌联合法进行降解竹材木质素试验.结果表明:3株菌联合降解木质素效果优于单一菌株,其降解率可达72.26%.     

木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶高产菌株的诱变育种

利用低能N+注入,对产木质素过氧化物酶(Mnp)和锰过氧化物酶(Lip)活力均较高的菌株N1023进行诱变,研究了不同能量和不同剂量N+离子诱变后菌株的存活率与突变率、突变菌株的产酶活力及遗传稳定性.结果表明:不同能量和不同N+离子剂量注入对菌株有显著影响,诱变菌株N1023j产Mnp和Lip双酶活力分别提高了27.29%和22.58%,同时诱变菌株N1023j有很好的遗传稳定性.     

产漆酶半知真菌Myrothecium verrucaria NF-08菌株的分离及产酶研究

[目的]采集凉水国家级自然保护区原始森林土壤样品,分离产漆酶真菌并优化产酶条件,旨在开发产漆酶半知真菌种质资源,提高漆酶产量,为微生物漆酶扩大生产提供菌种资源和条件参数.[方法]以木质素磺酸钠为唯一碳源的无机盐培养基为富集培养基,在愈创木酚-PDA选择性平板上分离产漆酶真菌.利用ABTS[2,2 ′-连氮一双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)]和SGZ [4-羟基-3,5-二甲氧基一苯甲醛连氮,即丁香醛联氮]显色反应初筛和摇瓶发酵复筛.确定供试菌株后,利用形态观察结合rDNA-ITS序列分析技术,将菌株鉴定至种.以ABTS法测定供试菌发酵液漆酶活性,以Lowry法测定发酵液总蛋白含量.在考察供试菌株生长、产酶及胞外蛋白总量动态变化基础上,通过单因素试验,研究碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、培养基起始pH、装液量、接种量及底物诱导对菌株产漆酶的影响,获得菌株产酶最适培养基组分和培养条件参数.[结果]获得1株发酵周期短、初始酶活高的产酶菌株NF-08.结合形态学特征与rDNA-ITS序列分析结果,鉴定菌株NF-08属于为半知菌亚门疣孢漆斑菌.该菌株在液体发酵培养基中产漆酶活性与菌丝生长和胞外蛋白总量基本同步,发酵第6天达到酶活峰值9.28 U·mL-1.疣孢漆斑菌NF-08产酶最佳碳、氮源分别为4.0％葡萄糖和3.5％蛋白胨,培养基初始pH7.0.最适装液量60 mL·(250 mL)-1,最适接种量4％,最适培养温度和摇床转速分别为30℃和140 r·min-1.没食子酸、阿魏酸和单宁酸显著诱导疣孢漆斑菌NF-08漆酶活性的产生,以没食子酸效果最好.经过培养基组分和培养条件优化以及底物诱导,疣孢漆斑菌NF-08产酶水平达到16.82 U·mL-1,比优化前提高了81.25％.[结论]建立环境样品中产漆酶真菌的分离、纯化及筛选方法,获得了一株发酵周期短、产漆酶活力高的半知真菌疣孢漆斑菌NF-08.该菌株经单因素试验产酶条件优化效果明显,酶活水平提高显著,可为微生物发酵产漆酶提供新的菌株资源,在微生物发酵漆酶工业生产中具有应用潜力.后续对疣孢漆斑菌NF-08漆酶产生、性质及基因表达调控的深入研究,将有助于了解漆酶在半知真菌生活史中的作用及生态学功能,同时拓展半知真菌漆酶的应用领域.     

木质纤维素丁酸预处理及其高效合成丁醇的调控

利用可再生的木质纤维素资源生产丁醇等液态燃料,可以实现农林废弃生物质的高值转化。以典型农林废弃物玉米秸秆为研究对象,选取丁醇生物合成前体物质丁酸作为预处理剂,拟建立生物质高效解聚/酶解及丁醇合成的优化工艺。结果表明：在180℃、50 g/L丁酸溶液中预处理0.5 h后,固体组分中的葡聚糖质量分数提高至47.25%,葡聚糖质量回收率达88.53%;在此预处理工艺下将固体组分进行酶解,当固液比和纤维素酶添加量分别为1∶5(g∶mL)和10 FPU/g底物时,酶解72 h的葡萄糖质量浓度达到70.8 g/L。这说明丁酸预处理可以有效破解玉米秸秆的复杂结构,进而提高纤维素酶的可及度。以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum ATCC 824)为发酵菌株,探究了秸秆酶解得到的葡萄糖和预处理残余丁酸作为底物进行丁醇合成的性能。当利用秸秆酶解产生的葡萄糖作为补料碳源时,丁醇产量从4.89 g/L提高到9.34 g/L。将秸秆酶解液和残余丁酸作为共底物补料时,发酵结束时的丁醇产量和生产效率分别达到10.58 g/L和0.147 g/(L·h),比对照组提高了116%,这表明...     

黑曲霉发酵豆渣产酸性β-葡萄糖苷酶及其水解京尼平苷的性质

利用单因素、正交试验考察了黑曲霉L菌株发酵豆渣产β-葡萄糖苷酶的条件和酶解京尼平苷的特性.结果表明:2%豆渣适宜作为实验菌株液体发酵产酶培养基,当培养基中接种孢子浓度大于每毫升2 x 105个时,菌株产酶受发酵温度、装液量的影响显著,而不受接种量、摇床转速的影响,培养基初始pH值1.5时,菌株仍能正常产酶;优化的产酶培...     

高产脂肪酶酵母菌株的分离筛选及紫外诱变

利用定向分离法从市场购得的苹果、梨、葡萄、面粉、酒糟、啤酒花等6个样品中分离出7株产脂肪酶菌株:曲霉1株,酵母6株.其中从面粉中分离出来的菌株MF具有较高的酶活力,粗酶活力达29.17 U·mL-1,经初步鉴定为假丝酵母(Candida sp.).对该菌株产酶条件进行优化可知:该菌的最佳碳源是1%的10: 1(m/V)的酵母膏+乳化液;最佳氮源为2%的3:1(m/m)玉米粉+蛋白胨;培养的最适初始pH值为8.0,最佳培养时间为72 h,最适反应温度为40℃,最佳反应时间为30 min.优化后的酶活力达41 U·mL-1,比优化前提高了40.5%.对MF菌株进行初步紫外诱变处理,突变菌株酶活力70.83 U·mL-1,比未处理的菌株的脂肪酶活力提高了105%.     

淡紫拟青霉航天诱变菌株对南方根结线虫的致病力

[目的]为筛选对南方根结线虫具有高致病力的淡紫拟青霉航天诱变菌株,通过淡紫拟青霉山东寿光菌株搭载神舟八号获得10个淡紫拟青霉航天诱变菌株.[方法]以这10个航天诱变菌株对南方根结线虫卵进行寄生试实验,观察了其发酵液对南方根结线虫卵及二龄幼虫的作用,并对与毒力相关的胞外酶几丁质酶和蛋白酶活性进行了测定.在此基础上,通过盆钵试验方法, 检验菌株Sd-m-9、Sd-m-16和Sd-m-26对花椒南方根结线虫的防治效果.[结果]结果表明:10个诱变菌株对南方根结线虫卵的寄生率与原始菌株存在分化,其中有3个诱变菌株的寄生率增强,即Sd-m-9、Sd-m-16和Sd-m-26;这10个诱变菌株的几丁质酶和蛋白质酶的活性与对南方根结线虫卵的寄生率之间呈正相关.在盆钵试验中,菌株Sd-m-9、Sd-m-16和Sd-m-26对南方根结线虫的根结指数较原始菌株下降88.34%~89.70%.[结论]因此,航天诱变菌株Sd-m-9、Sd-m-16和Sd-m-26可用于对南方根结线虫的防治.     

七种途径"消华"秸秆

作为农村主要燃料的各类农作物秸秆(水稻、小麦、油菜、玉米等作物秸秆及附产物)的处理,成了不少"庄户人"的挠头事儿,一烧了之要污染空气,弃之沟河又污染水源,秸秆还田效果也不甚理想.     

聚乙二醇改善玉米秸秆酸爆渣酶解性能的机制探讨

以玉米秸秆酸爆渣为研究对象,通过物料组成、比表面积和元素组成分析酶解原料的理化特性,研究了聚乙二醇(PEG4000)对玉米秸秆酸爆渣酶解的辅助效果以及作用机理,并利用FT-IR和SEM分析了酸爆玉米秸秆酶解前后的结构变化。结果表明,木质素含量较高的酸爆玉米秸秆具有较大的比表面积,酶解效率较高,在纤维素酶用量15 FPIU/g(以纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量30 U/g,纤维素质量浓度50g/L条件下水解24 h,葡萄糖得率可达76.4%,PEG4000的添加可以使葡萄糖得率达到82.6%,提高8.1%。对酶解上清液的分析表明,PEG4000改善玉米秸秆酸爆渣酶解性能的作用机制在于其能够有效地与酸爆渣结合,减少酶在酸爆渣上的无效吸附。PEG4000的添加使上清液中可溶性蛋白、滤纸酶活和β-葡萄糖苷酶活分别上升了15.0%、112.5%和24.8%。FT-IR和SEM分析显示玉米秸秆酸爆渣为纤维素类物质,晶型以纤维素II型为主,且加入PEG辅助酶解导致纤维结构几乎完全坍塌,残余物表现出无规则的块状结构。     

农作物秸秆加压液化制备乙酰丙酸乙酯及其分离初探

分别选取小麦、玉米和水稻等3种农作物的秸秆为原料,乙醇为溶剂,98%浓硫酸为催化剂,在反应压力2.25 MPa,反应温度200℃,催化剂用量5%,反应时间60 min和固液比1∶15(质量比)的条件下,进行加压液化的初步研究,对液化产物进行分析,并分离得到液化产物中的乙酰丙酸乙酯(EL)。结果显示:同等液化条件下,所选原料中小麦秸秆的液化效果最好;FT-IR、TG-DTG和SEM分析表明液化过程中小麦秸秆组分的结构发生改变和降解,液化产物的主要组分为EL,在水相的乙酸乙酯萃取液中EL的GC含量为52.61%;在蒸馏分离的过程中,EL的纯度可达92.71%,回收率达89.93%。     

高中密度稻秸人造板制造技术与产业化--技术基础研究

介绍了以稻秸为原料制造高中密度人造板的技术基础研究,其内容包括稻秸表面特性的改变、稻秸原料单元制备、稻秸单元的胶合、稻秸单元干燥、异氰酸酯胶粘剂拌胶工艺、稻秸单元的铺装方法、稻秸板坯的压缩性和初强度、稻秸板坯的传热特性、稻秸人造板的热压时间和稻秸人造板的切割及砂光特性.本项研究结果为高中密度稻秸人造板工业化生产提供了理论依据和技术参数.     

原料表面碱液处理对稻草碎料板力学性能的影响

在实验室条件下探索了稻草原料表面碱液处理对稻草碎料板力学性能的影响.试验表明,处理后的稻草碎料板的内结合强度比处理前有大幅度提高,弯曲弹性模量和静曲强度比处理前则有所下降,但都达到了相关的国家标准;2h吸水厚度膨胀率升高,超过国家标准.因此稻草表面碱液处理提高了稻草原料表面润湿性和胶合强度,但对稻草碎料板的力学性能有影响.     

微波处理对稻草表面特性的影响

利用FEIXG型电子自旋共振波谱仪和Nicolet Nexus 670型傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了微波处理对稻草表面特性的影响。研究结果表明,经微波处理后的稻草表面自由基浓度显著增加,最高可以达到处理前自由基浓度的7倍左右。且随着处理时间的延长和微波强度的增加,稻草表面自由基浓度的增加幅度有所上升。经微波处理后,稻草外表面的化学成分(包括SiO2、羟基、木素和纤维素)变化都不明显,而稻草内表面SiO2略有减少,羟基显著增加,木素和纤维素也有一定变化。微波处理可以改善稻草内表面的特性,使之比外表面更具活性,有利于稻草与胶黏剂之间的交联。     

稻草原料酸碱性及稻草中密度纤维板的性能

测试分析了稻草原料的ｐＨ值和缓冲容量，分别使用脲醛树脂胶和异氰酸酯胶在特定工艺条件下压制了稻草中密度纤维板，并测试了板材性能。结果表明：１）稻草秸秆原料呈弱碱性，缓冲容量远高于普通木材；经热磨处理获得的稻草纤维呈弱酸性，其缓冲容量虽较稻草秸秆有一定幅度的下降，但仍高于普通木材；２）脲醛树脂或异氰酸酯稻草中密度纤维板的性能都明显优于相应的碎料板；在密度０．８０ｇ／ｃｍ３和施胶量１７％的条件下，脲醛树脂稻草中密度纤维板性能达到国标ＧＢ／Ｔ１７６５７－１９９９一等品的要求，在密度０．８０ｇ／ｃｍ３和施胶量６％的条件下，异氰酸酯稻草中密度纤维板性能达到国标ＧＭ／Ｔ１７６５７－１９９９优等品要求。     

稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的研究

以稻秸(Oryza sativa L.)纤维纸浆为原料,利用高压超声波震荡使纸浆纤维纤丝化,制得稻秸微/纳米纤丝,并将其作为增强材料填充到聚丙烯基体中制备丁稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料,研究了稻秸微/纳米纤丝以及改性剂(马来酸酐接枝聚丙烯)的不同添加最对于复合材料拉伸性能的影响.结果表明:稻秸微/纳米纤丝的添加量为5%时,复合材料的拉伸强度最大,为31.71MPa.拉伸模量随稻秸微/纳米纤丝添加量的增加而逐渐增加,当添加量为8%时达最大值.拉伸断裂伸长率则随添加量增加而减小.改性剂的添加量对于聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸强度和拉伸断裂伸长率无显著的影响.在改性剂添加量为4%时,聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸模最均达到最大值.     

生物酶处理方法改善稻秸/聚乙烯界面相容性的研究

研究了生物酶处理对稻秸纤维表面改性效果以及对稻秸/聚乙烯界面相容性的影响.结果表明:经纯内切型纤维素酶处理,有效降低了稻秸纤维的表面润湿性和表面反应活性,改善了稻秸纤维与聚乙烯塑料的界面相容性,并使复合材料力学性能(存储模量)得以提高.     

稻草纤维板吸水性能的研究

研究不同石蜡乳液用量,不同的防水剂与脲醛树脂进行共混改性和共聚改性及不同胶黏剂等对稻草纤维板吸水性能的影响,并通过最终的经济分析,确定改善稻草中密度纤维板吸水性能的最有效可行的方法.结果表明,石蜡乳液不能作为改进稻草纤维板吸水性能的有效防水剂;各种防水剂与脲醛树脂共聚改性效果明显优于简单的共混改性,综合考虑认为5%三聚氰胺改性脲醛树脂为稻草纤维板最佳的防水型胶黏剂,每m3板材所耗胶的原料成本价为327元.     

Nanofibers from bagasse and rice straw: process optimization and properties

Nanofibers (NF) were isolated from bleached bagasse and rice straw pulps. The pulps were refined using high-shear ultrafine grinder and then homogenized using high-pressure homogenizer. The efficiency of the used isolation processes was studied by optical microscopy (OM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), and testing the tensile properties (wet and dry) of nanopaper sheets made from the nanofibers. In addition, opacity and porosity of nanopaper sheets made after different processing steps were investigated. The microscopy studies showed that the processes used resulted in nanofibers with diameters ranging from 3.5 to 60?nm. The results indicated that main isolation of nanofibers took place during refining using the ultrafine grinding process, while high-pressure homogenization resulted in smaller and more homogeneous size of nanofibers. Nanopaper sheets made from bagasse showed better wet and dry tensile strength properties than those made of rice straw.     

不同培养料栽培草菇试验

试验用平菇下床料,松木屑、稻草、棉籽壳及棉籽壳木屑混合料进行草菇栽培比较,结果表明,棉籽壳木屑混合料及平菇下床料效果与棉籽壳相同;比稻草优越,用于生产可节省棉籽壳和稻草50％～100％。