高粱秸秆预处理方法的研究进展

高粱秸秆是生物质能的最佳来源之一,因其产糖量高,被认为是发酵产乙醇的理想原料。高粱秸秆预处理技术一直备受研究者的关注,该文综述了高粱秸秆预处理方法的分类和技术特点,并展望了预处理方法面临的挑战和未来的发展方向。     

秸秆类生物质预处理技术的研究进展

秸秆类生物质是一种廉价、可持续、丰富的可再生原料,其高值化利用是当今世界的研究热点,其预处理过程是生物质向糖类、生物燃料等附加值产品转化的关键步骤。对近年来秸秆类生物质预处理技术进行了综述,介绍了物理法、化学法以及生物法等预处理方法,为有效分离半纤维素、纤维素和木质素提供参考,并总结了各种预处理方法的优缺点,对未来预处理的研究方向进行了展望。     

玉米秸秆预处理技术及资源化研究进展

为缓解当前能源危机,寻求农业秸秆的有效利用途径,本文介绍了我国玉米秸秆的处理现状及存在问题。利用农业秸秆产生还原糖、生产乙醇、生成腐殖酸、制氢等方面对玉米秸秆资源化应用进行了综述,并分析了资源化过程中存在的问题,就其发展前景进行了展望。     

NaOH对类芬顿预处理的玉米秸秆酶解性能影响

【目的】探究NaOH对类芬顿预处理(heterogeneous Fenton pretreatment, HFP)的玉米秸秆酶解效果影响及高效酶解的机制。【方法】在HFP体系(0.16 g·L^-1 FeOCl, 0.8 mol·L^-1 H₂O₂,6 h)对玉米秸秆预处理的前期进行NaOH前处理,以酶解后还原糖产率为指标,考察NaOH浓度和反应温度对NaOH-HFP体系的影响。对比未处理玉米秸秆和3种不同预处理体系(HFP体系、NaOH预处理体系和NaOH-HFP体系)处理后玉米秸秆的理化表征(成分分析和结构表征)。【结果】当NaOH浓度0.1 mol·L^-1,反应温度75℃时,经NaOH-HFP体系预处理玉米秸秆酶解后还原糖产率为92.5%,分别比NaOH预处理体系及HFP体系提高了31.0%和181.2%。成分分析结果表明,NaOH-HFP体系能够去除部分半维素和木质素。扫描电子显微镜、X-射线衍射、固态核磁和比表面积和孔隙率分析表征结果表明,预处理没有造成底物表面化学结构显...     

预处理及木质素酶对玉米秸秆酶解糖化效果影响

以玉米秸秆为原料,以酶解糖化分析、扫描电镜及傅里叶红外光谱验证为检测指标,建立了高效玉米秸秆预处理方法及条件,并进一步探讨了酶解糖化过程中各木质素酶与纤维素酶、木聚糖酶的协同作用效果及酶解糖化过程中各木质纤维素酶的最佳添加比例及添加量。结果表明：2%CaCO₃+1%H₂O₂在料液比1∶11,温度120℃,时间70 min条件下,可较好地去除木质素并保留纤维素及半纤维素组分;酶解糖化试验表明,木质素酶中漆酶对预处理玉米秸秆水解起主要促进作用,各木质酶的最优添加量分别为漆酶8 U/g,木素过氧化物酶10 U/g,锰过氧化物酶6 U/g,此条件下水解液中的混合糖含量为116 mmol/L,比未添加木质素酶含量提高了16%。试验为低酶用量、高糖得率的高效木质纤维素降解复合酶体系的建立及玉米秸秆木质纤维素原料的高效转化利用奠定了基础。     

玉米秸秆纤维降解的预处理工艺条件筛选

为解决玉米秸秆在发酵中难降解的问题,以玉米秸秆为试验原料,通过物理-化学、物理-生物和物理-化学-生物3种方法对秸秆进行预处理,考察秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量,探讨各种预处理方法对玉米秸秆的降解效果。结果表明:添加10%NaOH溶液后加入绿秸灵的处理方式秸秆半纤维素的降解效果较好,降解率为32.98%;添加混合菌的处理方式秸秆纤维素的降解效果较好,降解率为51.46%;添加8%NaOH溶液后加入绿秸灵和添加10%NaOH溶液后加入绿色木霉的处理方式秸秆木质素的降解效果较好,降解率为39.28%。3种预处理方法对玉米秸秆中半纤维素、纤维素有显著影响,对木质素的降解影响不显著。3种预处理方法对玉米秸秆中不同组分降解率的影响大小顺序为:纤维素、半纤维素、木质素。     

提高玉米秸秆纤维素酶解率的预处理研究

[目的]比较使用不同预处理方法对媒介纤维素水解率的影响.[方法]用稀酸法、稀碱法、亚钠法对玉米秸秆进行预处理,再用纤维素酶对玉米秸秆中纤维素进行水解.[结果]在50℃、pH为4.8、固液比为1:30、酶浓度为2.7g/L、反应时间为24h的条件下,可获得较理想的酶解率.经亚钠预处理后的玉米秸秆,纤维素含量上升最多,酶解率最高,亚钠预处理后的酶解率达到39.07;,是未经处理的秸秆酶解率(9.8;)的4倍.[结论]预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构.采用亚钠法-酶法结合工艺处理玉米秸秆进行纤维素酶解可显著提高酶解率.     

超声波预处理玉米秸秆的条件优化

为加速纤维素酶对玉米秸秆的分解效率,采用超声波预处理玉米秸秆。研究超声波处理时间、功率、温度等因素对处理效果的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计优化超声波预处理玉米秸秆的条件。结果表明,超声波预处理玉米秸秆的最优条件为:料液体积比为1∶30,超声时间10min,温度45℃,功率140W。用纤维素酶酶解在优化条件下超声处理的玉米秸秆,酶解效果较好。     

木质纤维素预处理技术研究进展

预处理木质纤维素是实现生物质转化为燃料乙醇的关键步骤,直接影响着木质纤维素水解效率和乙醇的生产成本。介绍了国内外几种木质纤维素预处理技术现状,评述了木质纤维素转化为乙醇的工艺特点和经济性,综述了几种极具经济潜力的预处理技术。     

玉米秸秆加工包装材料化学预处理条件研究

以玉米秸秆为原料研究化学预浸与机械磨浆相结合生产包装材料试验结果表明,玉米秸秆的最佳预处理条件为:浸渍液浓度1.5%,蒸养温度100℃,保温45min,其纸浆得率为67.8%;制浆过程中产生的废液全部循环回用,实现了洁净生产。     

玉米秸秆堆肥及其影响因素研究进展

我国是世界第二大玉米生产国,每年大量的玉米秸秆被浪费,并造成污染问题。玉米秸秆堆肥处理还田是秸秆科学再利用的方式之一,可有效提高土壤有机质,改善土壤结构,提升土壤肥力。文章在综合国内外文献资料的基础上,系统介绍了影响玉米秸秆堆肥降解的主要因素,并对降解产物的应用现状进行了讨论。     

玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺研究

[目的]研究玉米秸秆被稀硫酸预处理后,经纤维素酶转化,并利用混合茵发酵生产乙醇的工艺条件。[方法]以唐山丰润当年产玉米秸秆为研究对象,用1．0％的稀硫酸预处理,用里氏木霉生产纤维素酶,在纤维素酶、热带假丝酵母、酿酒酵母共同作用下采用同步糖化共发酵法生产乙醇。[结果]结果表明,纤维素酶生产的最适条件为：玉米秸秆由稀硫酸处理后,滤渣中添加适量营养,接入1．8×10^7～1．9×10^7个／g底物Tr／choderma reesei TJK-108孢子悬浮液,于30℃固态培养7d。最适发酵条件为：发酵温度31℃,发酵周期72h,转速120r／min,纤维素酶用量35IU／g（对底物）,热带假丝酵母与酿酒酵母的接种比2：1,酵母菌接种量为10％。在最适发酵条件下,乙醇产率为0．150g/g（乙醇／玉米秸秆）,比其他试验组产率都高。[结论]玉米秸秆是价廉易得和来源丰富的可再生资源和能源,被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油,这不仅有利于环境保护和资源再利用,而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。     

玉米秆粉粒体压制成型模型的研究

通过密闭型圆筒准静态压缩试验,推导并建立了玉米秆粉粒体压制成型的本构方程,并用有限元模型进行了模拟。对压制成形的网格变形图、应变分布以及载荷位移曲线的分析表明,理论结果与试验结果一致。     

全株玉米秸秆压缩打捆袋装青贮技术的研究

研究了全株玉米秸秆压缩打捆袋装的新型青贮模式。结果表明,通过对青贮品质的鉴定,在pH值为3.5～4.1、水分含量在71%～78%时,青贮品质优良,因此可推广此青贮技术。     

玉米茎腐病研究进展

针对玉米茎腐病的3种田间表现症状,区分了国内外不同区域的病原菌及其优势种,明确了不同病原菌的致病性及侵染规律.在此基础上作者分析了影响发病的4个因素,以及抗病性的遗传持点,据此提出了综合治理措施,并对玉米茎腐病的研究前景作了展望.     

蒸汽爆破处理的玉米秸秆饲料饲用安全性的研究

经急性毒性试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠骨髓细胞染色体畸变试验及鼠伤寒沙门氏菌营养缺陷回复突变试验研究了蒸汽爆破处理的玉米秸秆饲料的饲用安全性。结果表明：蒸汽爆破处理的玉米秸秆饲料产品安全无毒。同时采用纤维素酶对蒸汽爆破处理后的玉米秸秆进行酶解处理,共获得了11．52％可作为动物饲料益生素成分的可溶性寡糖。     

玉米秸秆中木质素、半纤维素和纤维素的组分分离研究

针对分离植物茎秆中的木质素、半纤维素和纤维素需高温和高压处理的苛刻条件以及所得组分纯度和回收率均较低的缺陷,采用乙醇和硝酸相结合的方法对玉米秸秆在常压下进行预处理,经稀碱溶液蒸煮及过氧化氢处理,实现高效分离和回收木质素、半纤维素和纤维素组分的目的。正交试验确定的最佳条件为：固液比1∶14、硝酸与乙醇体积比1∶2、76℃下反应3 h,原料的木质素脱除率达76.3%,木质素回收率为44.5%;预处理后的原料以4% NaOH为溶剂、固液比1∶40、95℃下蒸煮2.5 h,其半纤维素脱除率98.8%,半纤维素回收率达66.0%（滤液∶乙醇1∶0.8、pH 7、沉淀2 h）;粗纤维素以2.5%H2O2为溶剂、固液比1∶30、pH 11.5、（46±1）℃下处理6 h,其纤维素纯度99.28%,回收率59.7%。该方法具有工艺条件温和及绿色环保等优势,为玉米秸秆的分级利用提供了一条新的途径。     

碱性脂肪酶的分子生物学研究进展

碱性脂肪酶是具有重要工业价值的酶制剂,在医药、化工等领域应用广泛。该研究综述了碱性脂肪酶的酶学性质、分子结构以及基因工程育种等,重点介绍了扩展青霉碱性脂肪酶的分子生物学方面研究进展。