基于发酵产氢的玉米秸秆酶解条件响应面优化

利用3因素5水平的中心组合试验设计优化了玉米秸秆的纤维素酶水解条件,以提高纤维素氢气的产量。结果表明,酶解温度、pH和酶用量对氢气产量具有显著影响。在酶解温度51.8℃,pH 4.84、酶用量9.00 FPU/g TS条件下,氢气产量达到208.1 mL/g TVS。通过分析玉米秸秆在降解过程中的成分变化,发现玉米秸秆经水解后纤维素和半纤维素被降解,产氢菌主要利用其产生的可溶性糖发酵产氢,且混合产氢菌也具有直接降解纤维素发酵产氢的能力。     

不同方法糖化玉米秸秆的工艺优化

以玉米秸秆为原料,分别研究酶解糖化法和生物糖化法的糖化效果,以找出最优糖化工艺。结果表明,纤维素酶糖化玉米秸秆的最佳工艺条件为时间40h、纤维素酶量1 400U/g、温度30℃、pH值4.8,在此条件下的产糖量为73.4mg/g;黑曲霉糖化玉米秸秆的最佳工艺条件为发酵时间48h、接种量13%、发酵温度35℃、pH值4.8,在此条件下的产糖量为69.7mg/g。2种方法产糖量相差不多,从成本考虑,建议采用生物糖化法。     

固体发酵玉米秸秆产纤维素酶条件的优化

以玉米秸秆为原料,利用菌株发酵生产纤维素酶,通过单因素试验和正交试验,考察了培养温度、接种量、发酵时间对纤维素酶活力的影响,确定了固体发酵玉米秸秆产纤维素酶的最佳工艺参数。试验结果表明,各因素对纤维素酶活力的影响程度由大到小依次为培养温度、接种量、发酵时间;最佳发酵条件为接种量8%,培养温度30℃的条件下发酵66h,具有最大产酶量142.55U/ml。     

一株降解玉米秸秆菌株的分离、鉴定及其降解能力的研究

从玉米秸秆上分离筛选出的S-3菌株能够分泌纤维素酶,具有降解农作物秸秆的能力.该菌经鉴定为芽孢杆菌属,其产纤维素酶活为172.786 U/g,最佳降解条件为发酵时间11d、发酵温度32℃、料水比1:2.5、S-3菌株用量10 mL.在上述条件下,纤维素占发酵干基的比率从最初的35.48％降到23.26％;木质素从最初的15.37％降到14.51％.     

棉花秸秆厌氧发酵制氢研究

为获得可再生清洁能源氢气,以棉花秸秆为发酵产氢底物,污水处理厂活性污泥为产氢菌源,通过厌氧发酵产生可再生能源氢气。主要研究发酵底物质量浓度、发酵初始pH、预处理盐酸和氢氧化钠的浓度对棉花秸秆产氢性能的影响,同时探讨棉花秸秆发酵产氢气的类型。结果表明:底物质量浓度为10g/L,初始发酵pH为7.0时,用0.4mol/L盐酸在90℃下浸泡棉花秸秆2h,底物发酵产氢潜势最高,其累积产氢量为76.78mL/g,最大平均产氢速率为4.79mL/(g·h),混合气中氢气摩尔分数达63.38%,棉花秸秆产氢类型为乙醇型发酵产氢。     

粗糙脉孢菌产纤维素酶培养条件的优化

采用响应面优化法(RSM)与中心组合试验(CCD)对粗糙脉孢菌发酵产纤维素酶培养条件进行优化,以纤维素酶活力及蛋白浓度作为响应值,用Design-Expert设计温度、pH、转速3因素20次的响应面试验,建立回归模型,确定最佳的发酵条件是温度为22.5℃、pH为6.25、转速为200r/min时,羧甲基纤维素酶活性达到1.23 mg/L,滤纸酶活性达到1.55 mg/L,蛋白浓度达到162.349mg/L,可以提高粗糙脉孢菌产纤维素酶的能力。     

玉米秸秆发酵产氢条件优化及其产氢特性研究

在批式培养试验中,以牛粪堆肥为天然产氢菌源,以酸解玉米秸秆为底物,通过厌氧发酵生产氢气。利用二因素三水平设计正交实验,考察了初始pH值和初始底物浓度对酸解玉米秸秆发酵产氢的影响,并系统研究了其发酵产氢特性。在初始pH 6.0、底物浓度10g/L的产氢条件下,酸解秸秆的最大产氢量和最大产氢速率分别为265.5mL/(g·TS)和7.9mL/h。通过扫描电子显微镜(SEM)对秸秆形貌进行分析,发现稀酸水解作用可以破坏秸秆的微结构,在发酵产氢过程中混合微生物可直接降解纤维素产氢。     

康宁木霉固态发酵生产纤维素酶条件研究

以稻草粉与麦麸为主料,对影响康宁木霉(Trichoderma koningii)固态发酵生产纤维素酶的因素,如秸秆粉和麦麸的用量比、料水比、初始pH值、氮源及其浓度、发酵温度和时间等进行了研究.结果显示,秸秆∶麦麸比为3∶2、料水比为1∶2、初始pH值为6.0、以0.5%尿素液为氮源、36℃培养72 h的产酶活力最高,CMC酶和β-葡萄糖苷酶分别比基础发酵条件下增加了44.8%和301.6%.     

两株真菌混合发酵产纤维素酶的条件及其优化

采用两株真菌X-13和X-6分别进行单菌和混合菌固态发酵产纤维素酶能力对比,结果表明两株菌混合固态发酵时,纤维素酶活比单独固态发酵分别提高了31.0%和40.7%.通过单因素实验选出了最适合混菌发酵产酶的秸秆和氮源分别为稻草秸秆和硫酸铵;最适装瓶量为250 mL装5 g;最适产酶温度为30℃;最佳产酶时间为4～6 d....     

紫外线诱变纤维素酶高产菌株的筛选及其酶活力

为筛选产纤维素酶酶活力高的菌株应用于秸秆饲料发酵,利用紫外线诱变对1株产纤维素酶绿色木霉菌进行了试验研究.结果表明:筛选出1株纤维素酶产酶量高且性状稳定的高产菌株ZJUV18,其 发酵72h纤维素酶滤纸酶活达68.07 U/g,较原始菌株提高4.45倍.