木质素降解酶对纤维素酶水解糖化的抑制作用

利用白腐真菌发酵制备的木质素降解酶粗酶液对玉米秸秆进行预处理,发现木质素降解酶对纤维素酶水解糖化有一定的抑制作用.粗过氧化物酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了40.3％;纤维素酶水解微晶纤维素所得葡萄糖质量浓度降低了2.7％:粗漆酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了3.8％,葡萄糖质量浓度降低了2.9％;混合酶发酵液预处...     

木质素对纤维素酶酶解抑制研究进展

在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶酶解抑制的作用。借助现代技术分析手段,采取有效措施以期实现对木质素结构的定向调控,降低木质素对纤维素酶酶解抑制,减少纤维素酶酶解的成本。最后针对预处理成本、预处理对环境影响等问题及绿色、高效的纤维素酶酶解技术面临的机遇和挑战进行了展望。     

纤维素酶水解微晶纤维素的影响因素

对影响纤维素酶活力的主要因素进行了研究,同时对微晶纤维素水解工艺进行了优化.结果表明,纤维素酶的最适温度为50℃,最适pH为4.8,纤维素酶活力随着反应时间延长和酶液稀释度的增大而提高;最佳微晶纤维素酶水解工艺为:50℃、pH 4.8、m(微晶纤维素):m(纤维素酶)=1:0.12、振荡反应12 h,此时水解液中还原糖的质量浓度可达2.398 mg/mL.     

解淀粉芽孢杆菌产纤维素酶及其酶解能力相关研究进展

纤维素是地球上丰富的天然生物聚合物,是重要的可再生有机资源,在农作物秸秆中尤为丰富。纤维素、半纤维素和木质素混合组成木质纤维素,木质纤维素结构的复杂性限制自然界中大量秸秆的降解。纤维素酶是将纤维素降解成葡萄糖的一类酶的总称,主要作用于纤维素及其衍生物,在木质纤维素转化利用方面发挥核心作用。解淀粉芽孢杆菌是一类具有纤维素酶合成能力的细菌,其合成的纤维素酶具有产酶条件简单,培养周期短,酶活力高的特点,因此具有广泛的应用价值和前景。对近年来产纤维素酶解淀粉芽孢杆菌的筛选与发酵工艺及其特性进行综述,以期为纤维素酶的生产和应用提供理论帮助。     

纤维素酶在青贮饲料中的作用及其基因克隆的研究进展

以新鲜的青绿饲料作物、牧草等为原料,通过厌氧微生物的发酵制成的青贮饲料,能达到长期保存原料营养特性的目的,在反刍动物的饲养中得到了广泛的应用.在青贮饲料中添加纤维素酶制剂能有效的提高其营养价值,已成为当前动物营养学研究中的一个热点.随着分子生物学技术的不断发展,构建产纤维素酶的基因工程菌引起了人们更多的关注,这样不仅能提高青贮饲料的营养价值,有效地消除抗营养因子,而且具有很高的实用性和经济性.就青贮饲料的特点、纤维素酶的组成和纤维素酶在青贮饲料中的作用,及纤维素酶基因的克隆研究作一综述.     

2种木质素单体在紫花苜蓿茎中沉积的研究

[目的]紫花苜蓿是优质的豆科牧草,木质素的存在影响其利用效率.从木质素单体角度出发,研究愈创木基木质素(guaiacyl lignin,简称G木质素)和紫丁香基木质素(syringyl lignin,简称S木质素)在紫花苜蓿茎中不同节间的沉积.[方法]运用组织化学染色方法,对紫花苜蓿茎中2种木质素单体进行单独染色,制作临时切片,在显微镜下观测、拍照.[结果]紫花苜蓿上部节间沉积较少的木质素,下部节间沉积较多的木质素,这种差异主要由木质化的次生木质部大量生成和髓木质化引起;2种木质素单体沉积存在差异,上部节间,髓射线有S木质素沉积,无G木质素沉积;下部节间则在髓薄壁细胞有S木质素沉积,无G木质素沉积.[结论]2种木质素单体主要沉积在苜蓿茎的初生韧皮部、初生木质部、次生木质部和髓等组织,且下部节间沉积较多的木质素.2种木质素单体在苜蓿茎的沉积存在差异,在髓射线和髓薄壁细胞均表现为S木质素的沉积范围高于G木质素.     

不同处理方式对毛竹篼纤维素及木质素酶活的影响

对新砍伐的毛竹篼进行促腐剂、机械、覆盖方式等处理,得出降解过程中滤纸酶活、棉花酶活、CMC酶活最高值分别为15424×103、36888×103、5785×103U/kg,最低值分别为5665×103、7034×103、2876×103U/kg;木质素过氧化物酶活、漆酶酶活、锰过氧化物酶活最高值分别为013×103、607×103、15907×103U/kg,最低值分别为0001×103、0200×103、0760×103U/kg。毛竹篼降解过程中棉花酶活＞滤纸酶活＞CMC酶活,锰过氧化物酶活＞漆酶酶活＞木质素过氧化物酶活;毛竹篼不同部位的纤维素酶活和木质素酶活是复杂多变的。总CMC酶活与总滤纸酶活存在显著正相关,覆盖处理对总木质素酶活的影响最大。     

甘蓝型油菜茎秆纤维组分含量和木质素单体G/S 近红外模型构建

【目的】探索近红外光谱分析技术在甘蓝型油菜茎秆纤维组分含量及木质素单体G/S测定中应用的可能性。【方法】采集近红外光谱,根据马氏距离GH（Global H）筛选出103份纤维组分含量材料和75份木质素单体G/S材料作为定标样品,采用Van Soest法和GC-MS法对茎秆纤维组分含量和木质素单体比例进行测定,统计结果表明定标样品化学测定值变异范围较大,3次重复差异较小,可用于近红外模型构建。运用不同光谱预处理方法和化学计量学方法建立校正模型,对比各模型性能参数,筛选出最优定标模型并用检验集对模型进行验证。【结果】采用修正偏最小二乘法（MPLS）建立模型最佳。中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）、酸性洗涤木质素（acid detergent lignin,ADL）与木质素单体G/S的交叉验证相关系数（1-VR）分别为0.864、0.861、0.872和0.920,定标相关系数（RSQ）分别为0.892、0.891、0.907和0.953。用检验集对模型进行验证,NDF、ADF、ADL及木质素单体G/S模型的外部检验相关系数（RSQ）分别为0.837、0.818、0.870和0.935,其预测标准差（SEP）为0.680、0.636、0.348和0.054。【结论】试验所建模型质量较好,能快速测量茎秆纤维组分含量和木质素单体G/S,可为油菜抗病抗倒伏育种研究提供技术支持。     

茶原料中纤维素酶的酶学性质及其应用研究

以富含纤维素酶的茶叶半成品为原料试制速溶茶。首先采用单因素试验方法分析了此酶的酶学性质,再通过正交设计优化了速溶茶的浸提条件。结果表明,此纤维素酶适合在30~60℃、p H 3.5~5.5范围内反应;在30~40℃范围、p H 3.0~5.0范围内较稳定;50℃保温60 min后残余酶活为40%。浸提温度60℃、液固比20、浸提50 min为速溶茶的最佳浸提条件,茶汤中茶多酚浸出率达85.6%,与原料相比,氨基酸、可溶性糖、咖啡碱含量显著提高23.7%、6.3%、2.9%,水浸出率达96%。     

玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺研究

[目的]对玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺中的稀酸预处理、蒸煮预处理和木聚糖酶解工艺进行优化。[方法]以干燥的玉米芯为原料,先进行稀酸-蒸煮预处理,研究不同因素对木糖得率的影响,然后再对物料进行木聚糖酶酶解。[结果]得到的玉米芯酸预处理优化工艺为:固液比1∶10 g/ml,H2SO40.5%,水浴70℃,处理2.0 h,木糖的损失率为4.72%,木糖酶解得率为30.03%。酸预处理后玉米芯残渣蒸煮预处理条件为:固液比1∶10 g/ml加入水,在120℃预水解2.0 h,蒸煮液木糖得率为54.77%,总酶解得率为69.11%。酶水解条件:pH 5.0,加酶量2 800 IU/g玉米芯,50℃水解36 h,总酶解得率83.41%。[结论]玉米芯蒸煮预处理能提高木糖的得率,单一用稀酸预处理再酶解得到木糖的得率并不理想。     

秸秆预处理对纤维素酶水解效果的影响

采用高温高压、稀酸、稀碱和液氨4种方法对玉米秸秆进行预处理,提高了纤维素酶对秸秆纤维的可及度.结果表明,稀碱预处理的效果较好,通过正交试验,确定了稀碱预处理的最适条件为1%NaOH、15℃、固液比1∶20条件下预处理72 h,秸秆纤维素的酶解率达到73.5%,半纤维素损失率为33.1%.     

酶处理工艺对紫心甘薯饮料品质的影响

紫心甘薯是中国从日本引进的具有较佳保健功能的甘薯品种,有广阔的开发利用价值。研究表明:酶处理工艺可以有效地改善紫心甘薯饮料的品质,添加0.15%高温α-淀粉酶、酶解40 m in,可将甘薯汁中的淀粉充分酶解,能够提高紫心甘薯汁饮料的悬浮稳定性和澄清度;继续添加0.10%的酸性蛋白酶,可以解决紫心甘薯汁贮存过程中的二次沉淀问题,贮存90 d未见浑浊和沉淀;当紫心甘薯汁pH值为4.8、色素含量在0.008~0.012 mg/g时,溶液呈宝石红色,其澄清度和悬浮稳定性均较好;添加10.00%的白砂糖、0.15%的柠檬酸、0.06%甘薯香精、30.00%酶解甘薯汁,可以配制出酸甜可口、色彩亮丽、风味俱佳的紫心甘薯汁饮料。     

脱脂米糠复合酶解工艺条件优化及其营养特性评价

【目的】建立复合酶同步酶解脱脂米糠工艺,比较其在酶解前后营养特性的变化,为脱脂米糠高值转化利用提供技术指导。【方法】以脱脂米糠为原料,先经高温糊化和高温α-淀粉酶液化,再经糖化酶、纤维素酶和蛋白酶3种酶同步酶解,制备高营养价值脱脂米糠复合酶解提取物。以还原糖得率和蛋白提取率为评价指标,针对双评价指标对工艺参数的优化有差异性,运用模糊综合评判模型对工艺参数进行双评价指标综合评判,优化建立糖化酶、纤维素酶和蛋白酶3种酶复合酶解工艺。采用冷冻干燥法制备脱脂米糠热水浸提物冻干样、脱脂米糠复合酶解提取物冻干样。参考国标方法,测定脱脂米糠原料、脱脂米糠热水浸提物冻干样和脱脂米糠复合酶解提取物冻干样中固形物含量、碳水化合物物含量、可溶性膳食纤维含量和总蛋白含量,通过比较热水浸提和复合酶酶解后提取物中营养组成变化来评价复合酶解工艺优劣。利用高速氨基酸分析仪测定3种样品中氨基酸含量,并根据FAO/WHO必需氨基酸参考模式,对3种样品中的蛋白进行营养价值评价。【结果】采用模糊综合评判模型确定最佳脱脂米糠复合酶解工艺条件为：复合酶的总添加量3.5%,复合酶添加比例为糖化酶﹕酸性纤维素酶﹕酸性蛋白酶=1﹕3﹕3,酶解pH 4.1,酶解温度57.5℃,料水比1﹕5,酶解时间190 min。采用复合酶同步酶解脱脂米糠时,原料利用率、碳水化合物转化率、可溶性膳食纤维得率和蛋白提取率分别为48.34%、65.33%、6.68%和58.75%,复合酶解提取物蛋白中必需氨基酸占总氨基酸比例达到36.93%。与热水浸提相比,采用复合酶解工艺原料利用率、碳水化合物转化率、可溶性膳食纤维提得率和蛋白提取率分别提高了118.73%、90.74%、284.22%和257.14%,必需氨基酸含量提高了276.33%（P＜0.05）。与脱脂米糠原料相比,复合酶解提取物中可溶性膳食纤维含量提高13.62%,单位质量固形物蛋白中必需氨基酸含量提高了14.78%,其中赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸和缬氨酸含量分别提高了35.38%、37.75%、40.06%和7.70%（P＜0.05）,必需氨基酸与非必需氨基酸比值（EAA/NEAA）为0.59,更加接近WHO和FAO参考标准值0.6。【结论】采用复合酶解脱脂米糠工艺可以显著提高脱脂米糠原料的利用率,复合酶解提取脱脂米糠后的可溶性固形物、可溶性碳水化合物、可溶性膳食纤维、可溶性蛋白和必需氨基酸含量较热水浸都有显著提高,这为开发脱脂米糠制备功能性食品配料提供了一条可靠途径。     

大豆蛋白复合酶解法研究

[目的]研究大豆蛋白复合酶解法的最佳工艺条件。[方法]以大豆粉为原料,采用复合酶解法研究了大豆蛋白水解度随酶解时间、加酶量、复合酶加酶间隔时间等的变化规律。[结果]大豆蛋白复合酶解法的最佳工艺条件为温度45℃,pH7.5,液固比7∶1,加酶量各0.2 g,反应时间8 h,间隔加酶时间3 h。[结论]此工艺对大豆蛋白的工业化生产具有积极的参考价值。     

大豆活性肽酶解工艺的研究

采用物理方法与酶解技术相结合水解大豆分离蛋白制备大豆肽。确定了大豆肽的制备工艺参数,即：温度为55℃,pH为8．5,底物浓度为3％,酶与底物比为6％,水解时间为1．0h,此条件下水解度(DH)为92．27％,并分析了各工艺参数对水解效果的影响;微波处理能提高水解度(DH)和氮溶指数(NSI)5％以上。     

胰蛋白酶酶解鹿血条件的优化

研究了胰蛋白酶对鹿血的酶解作用,以酶解产物对超氧阴离子自由基和羟基自由基清除能力为指标,分析了酶浓度(酶∶蛋白)、底物浓度(鹿血∶水)、pH值、酶解时间和酶解温度等因素对酶解反应的影响.结果表明,最佳酶解条件是酶浓度为8%,底物浓度(鹿血∶水)为1∶3,pH值为7.5,酶解时间为3 h,酶解温度为55℃.在此条件下酶解产物对超氧阴离子自由基和羟基自由基清除率分别可达91.63%和94.32%.     

复合酶解法制备酵母抽提物的应用研究

[目的]为生产高辅料比啤酒确定最佳的酶制剂种类及酶解工艺。[方法]比较13种酶制剂在制备酵母抽提物中的酶解情况,选择并确定最佳的酶制剂种类及酶解工艺。[结果]在4种碱性蛋白酶中,碱性蛋白酶A的d一氨基氮得率最高。碱性蛋白酶A和风味蛋白酶的复合酶解试验表明,风味蛋白酶A的酶解情况优于风味蛋白酶B。β-葡聚糖酶和木瓜蛋白酶对α-氨基氮的得毫影响不大。酵母抽提酶的α-氨基氮得率高于干酵母酶A和B的共同酶解得率。当料水比为1：4时,滤液中α-氨基氮含量为900mg／L左右。100kg干燥酵母粉在酶解至α-氨基氮含量为4000mg／L时,可得浓度为10°P的醪液700L,即α-氨基氮的得率为1：7。[结论]应用蛋白酶复合酶解制备酵母抽提物具有收率高、时间短、设备简单、操作方便、成本低的优点,在高辅料比啤酒的生产中应用较为可行。     

酪蛋白的胰蛋白酶酶解条件的优化

用二次回归通用旋转设计、响应面分析法,研究三因素五水平下胰蛋白酶水解酪蛋白的反应,得到了一定条件下酪蛋白在酶作用下水解程度的变化规律。根据回归方程利用统计优选法寻优,确定了最优水解条件：温度为58℃,pH值为7．4,酶底比为0．7％。     

荷叶离褶伞液体发酵及生物酶法提取菌丝体多糖的研究

首次利用10 L发酵罐研究了荷叶离褶伞菌丝生长、胞内和胞外多糖产量,以及6种酶对发酵菌丝体多糖的提取效果。结果表明,在25℃、120 r/min,空气流量为200 L/h的条件下发酵,8 d时胞内多糖含量（63.1 mg/g干菌丝体）和胞外多糖产量（3.54 g/L）达最高,9 d时菌丝体产量（17.86 g/L）及胞内多糖产量（1.11 g/L）达最高,与摇瓶发酵相比,其产量均显著提高。参试的6种酶中,溶壁酶酶解处理菌丝体获得的多糖产量最高,而中性蛋白酶是最经济适宜的酶类,与不加酶的水提法相比,多糖提取率分别提高了459.29%和376.11%,中性蛋白酶酶解制备菌丝体多糖的适宜条件为:在1%酶用量下,30℃酶解2 h后,95℃提取2次,每次2 h。