秸秆堆肥功能微生物与高效降解菌剂的研究进展

秸秆通过堆肥发酵生产有机肥是秸秆资源高效利用的有效途径。在堆肥中添加高效微生物降解菌剂能加速秸秆腐熟的过程,使复杂的有机物在短时间内降解为植物可利用的简单化合物。国内外关于产木质纤维素降解酶微生物的研究较多,但关于秸秆降解菌的应用研究较少。该文详细介绍了秸秆降解的功能微生物、高效降解菌剂及其应用效果,阐述了多种功能微生物在降解秸秆间的协同作用,并对多功能秸秆降解菌剂的研究现状和存在问题进行分析,为今后开发高效多效秸秆降解菌剂提供了理论基础。

中国燃料乙醇生产用原料的多元化探索

该文分析了中国燃料乙醇生产原料多元化的必要性,阐述了可用于燃料乙醇生产的淀粉质、糖质和纤维质3大类非粮原料的种类、性质、利用及研究现状,对这些非粮原料的种植情况、燃料乙醇生产性能等进行了对比分析,归纳了中国非粮原料用于生产燃料乙醇时所存在的问题,提出了相应的解决对策,最后对中国可用于燃料乙醇生产的非粮原料的供应前景作出了展望。

杂色云芝产木质纤维素酶及对稻草秸秆的降解

在外加碳源和氮源的固态稻草秸秆基质上,对杂色云芝生长过程中产酶活性、主要化学成分及结构进行了分析.结果表明,不同的碳源、氮源浓度对所产酶活性有较大影响,除产半纤维素酶的最佳条件是低碳低氮外(0.15%的葡萄糖和0.03%氯化铵),其他如纤维素酶、木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶产生的最佳条件都是高碳低氮(2%的葡萄糖和0.03%氯化铵).各种酶在稻草秸秆的降解中起着关键作用,酶活性直接影响主要化学成分的降解率.纤维素和半纤维素的降解对木质素的降解有明显的促进作用.经过32d的培养,稻草秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为65.39%,45.11%和39.16%.经过降解,秸秆结构发生了明显的变化.

利用酒糟生物质发酵生产燃料乙醇的试验研究

研究了采用固态发酵工艺利用酒糟生物质生产燃料乙醇的工艺。向酒糟生物质中加入 0 .0 5 %液化酶 ,0 .0 6 %糖化酶 ,0 .8%纤维素酶 ,0 .4‰TH- AADY,调整酒糟生物质的酸度为 3.0 ,含水率为 6 0 % ,起始温度为 2 2～ 2 4℃ ,发酵周期为 9d的条件下 ,燃料乙醇产率可达 4 .18%。中试结果表明 ,该工艺可正常生产燃料乙醇 ,产率为 4 .0 3%。本研究可以为酒糟生物质资源的合理利用、消除酒糟对环境的污染。

微生物处理对秸秆结构的影响

使用红外光谱、X射线衍射及扫描电镜对4种经固态培养的微生物降解稻草秸秆的效果进行了研究,并与原稻草粉进行结构对比分析。结果表明:经过高碳低氮培养,秸秆木质素均有明显降解,其中黄孢原毛平革菌达到37.17%。扫描电镜发现秸秆的表面形态和内部结构发生了明显改变,红外光谱中芳香环与醚键吸收明显减少,X射线衍射得到的结晶度最大下降了5.60%。

合成气制取乙醇2种技术比较分析

论述了合成气制取乙醇的必要性,重点对以合成气为原料制取燃料乙醇的化学催化法(费托合成法)和厌氧发酵法两种技术的优缺点进行对比分析,指出了利用合成气通过厌氧发酵技术来生产乙醇具有显著的优势,同时也提出了合成气厌氧发酵制取乙醇技术中存在的问题和建议。

甜型苹果酒发酵条件研究

以酵母菌Y0 2 为菌种 ,对加糖澄清苹果汁发酵条件进行研究 ,结果表明 :在装液量为80 % ,接种量为 1 0 % ,起始pH 3.5 ,糖含量 2 0 % ,SO2 的初始浓度为 1 0 0mg/kg ,温度 1 8℃ ,发酵第 9天时 ,发酵液中酒精浓度为 1 1 .6% (V/V) ,残糖 5 .2 %。所得苹果酒经后发酵、勾兑 ,初步分析 ,符合标准。

化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响

研究了化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响。结果表明效果最好的是40目玉米秸秆粉用0·5%的稀盐酸在121℃预处理60min后,加入纤维素酶2.5g·(100g)-1和木聚糖酶液2mL·(100g)-1,在pH4.8的乙酸-乙酸钠缓冲液体系中,液固比为10、50℃下糖化48h,玉米秸秆的总糖产率达48.5%、纤维素和半纤维素的转化率达80.8%。

产苹果酒优良酵母菌株的选育研究

对 7株酵母菌在菌落形态、镜检特征、部分生物学特性、发酵澄清苹果汁的性能以及发酵产品的感官分析等方面进行了详细的研究 .结果表明 :从苹果渣中分离纯化出来的酵母菌株Y0 2

γ射线对斜卧青霉的诱变筛选及产酶条件优化

以斜卧青霉(Penicillium decumbens)A10为出发菌株,经450 Gy60Coγ射线诱变处理,选育出1株纤维素酶高产菌株A50,对其产纤维素酶的液态发酵条件进行研究优化,确定了所试因素的最佳组合,即主碳源浓度为5%,其中麸皮与玉米秸秆比例为1∶1,辅加碳源为0.1%的葡萄糖,辅加氮源为0.2%的磷酸氢二铵,Tween-80添加量为0.1%,培养基初始pH为5.0,300ml三角瓶的装液量为30ml、接种量10%、培养温度为32℃、摇床转速200r/min。发酵至60h时,纤维素酶活和滤纸酶活均达到最高,分别为27.28和1.98IU/ml,较出发菌株A10分别提高了33.2%和45.59%。

苹果酒酵母菌的驯化试验

对苹果酒酵母Y0 2 耐高糖、耐酒精等性能进行了驯化 ,驯化后的菌株可以耐 35 %高糖、耐 2 5 %酒精 ,并对驯化后的菌株发酵产酒精情况进行了研究。结果表明 ,经驯化后 ,酵母菌Y0 2 -58对糖度为 2 1 5 %的苹果清汁有较好的发酵能力 ,发酵第 10d时 ,酒精度可以达到 10 4 % ,残糖为 1 6 %。发酵获得的苹果酒产品口感协调 ,风味良好。

漆酶的分子生物学研究及其应用

白腐菌所分泌的木质素降解酶主要有3种:木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶.漆酶是近年来研究较多的一种含铜的多酚氧化酶,在白腐菌中普遍存在,也存在于少数低等真菌和植物中.漆酶多为酸性蛋白,含4个铜离子,形成3个活性区域;表面一些氨基酸被不同程度地糖基化.漆酶可催化的底物达250种,铜离子结合区域在其催化氧化过程中起决定性作用.运用PCR技术cDNA文库技术,越来越多的漆酶基因被克隆,目前已克隆到的漆酶基因有大约20个,许多来源地基因都是以家族地形式存在于染色体上的.已研究的漆酶基因中都含有10个左右的内含子,这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性.一些特殊序列存在与否决定了该酶的表达形式-诱导型或组合型,目前已有部分漆酶基因的异源表达获得成功.本文还介绍了漆酶在环境保护、造纸工业、食品工业等方面的应用,对近年来漆酶的研究进展进行了综述.

苹果酒高产酵母菌株的诱变选育

以野生型苹果酒酵母Y0 2 为出发菌株 ,用紫外线 (UV)和N—甲基—N—硝基—N—亚硝基胍 (NTG) 2种诱变剂进行诱变后 ,对苹果汁进行发酵实验 .结果表明 :经紫外线照射 2 40s后 ,获得了一株产酒率较高的菌株UV - 1,该菌株发酵周期适当 ,发酵液残糖量和酸度适中 ,第 7d发酵达到峰值时酒精度为 8 6 % (标准 ) ,比对照出发菌株高出 6 17% .

不同微生物降解木质纤维素效率和过程的对比研究

在固态秸秆上培养黑曲霉M1M15M19、黄孢原毛平革菌、杂色云芝和草菇VT53,优化营养条件和培养方式,测定秸秆降解过程中木质纤维酶类和秸秆成分的变化。结果表明,4菌株降解木质素的最佳碳氮比均为1 g秸秆中加入0.4 g葡萄糖和0.006 g氯化氨。单菌株降解时,黄孢原毛平革菌对木质素的降解效果最好,32 d固态培养后,木质素降解率为37.2%;多菌株联合降解时,先接黄孢原毛平革菌后接杂色云芝方式下的降解效果最好,32 d固态培养后,木质素降解率为51.3%;4株微生物都可产生漆酶(Laccase,Lac)、锰依赖过氧化物酶(Manganese-dependent peroxidase,MnP)、术质素过氧化物酶(Ligmin peroxidase,Lip)、纤维素酶(Cellulase,Cel)、半纤维素酶(Hemicellulase,Hcel)等木质素降解酶类(黑曲霉M1M15M19、黄孢原毛平革菌不产生Lac)。Lac、MnP、Lip是影响木质素降解的关键性酶类,Cel、Hcel是纤维素和半纤维素降解的关键性酶类,且酶活性越高,降解率越大。纤维素和半纤维素的降解优先于木质素;秸秆降解过程中产生还原性糖类,碳元素含量减少。研究表明,采用先接黄孢原毛平革菌后接杂色云芝的方式处理秸秆32 d时降解效果最好,可使木质纤维素发生生物高效降解。

戊糖和己糖共发酵生产燃料乙醇条件研究

利用嗜鞣管囊酵母P-01对木糖和葡萄糖共发酵生产燃料乙醇的条件进行了试验研究,结果表明,木糖和葡萄糖混合液生产燃料乙醇的最佳条件为发酵液的pH值5.5、30℃、摇床转速120 r/min、接种量10%、发酵液初始糖浓度6%、葡萄糖与木糖之比为2、发酵周期为84h。在最佳发酵条件下,发酵醪液中的燃料乙醇浓度为2.101%,糖醇转化率为35%。

微生物技术在生物柴油开发与应用中的作用

生物柴油是一种可再生的液体清洁燃料,具有优良的特性。当前生物柴油的原料主要来自动植物油脂,但其成本偏高。微生物油脂是无限再生的资源,发酵周期短,不受场地、季节、气候变化等的影响,易于工业化生产,开发潜力很大。文中从产油微生物的种类、代谢途径及生物柴油的工艺流程等方面介绍了生物柴油及其相关微生物技术研究进展。指出了微生物转化技术所带来的相应问题,并展望了其应用前景。

玉米秸秆生产燃料乙醇的经济性分析

为了分析目前秸秆纤维乙醇的经济性,该文基于生产运行的300t/a玉米秸秆纤维乙醇示范厂作为案例,在对生产工艺的技术指标分析的基础上进行了生产成本估算研究,以及过程单元所占生产成本的比例。结果表明:玉米秸秆糖化率达到51.6%,乙醇质量浓度达到23g/L,乙醇产率达到18.1%,生产成本约为7385元/t,能耗为3.26×107kJ/t,水耗为12.8t/t;纤维素酶成本是影响秸秆乙醇成本的关键性因素之一。随着秸秆纤维乙醇关键技术研究不断深入和技术工程化研究循序完善,秸秆纤维乙醇生产成本将进一步降低,呈现广阔的发展潜力和应用前景。

苹果酒酵母菌的诱变试验

以野生型苹果酒酵母菌Y02为出发菌株,以8×1015cm-2注入剂量对出发菌株Y02进行诱变处理,得到1株形态特征具有明显差别的特异突变株ION -11dry。发酵试验表明,该特异突变株的产酒率比出发菌株提高22.4%,是一株优良的产苹果酒酵母菌菌株。对特异突变株与出发菌株在碳源同化、氮源同化、酵母菌菌体蛋白SDS-PAGE凝胶电泳等方面的研究结果表明,特异突变株ION -11dry是一株与出发菌株Y02有显著差别的优良菌株。

离子注入对苹果酒酵母菌的诱变研究

以野生型苹果酒酵母菌为出发菌株 ,利用离子注入对其进行诱变 .结果表明 ,对苹果酒酵母菌的最佳离子注入剂量为 8× 10 15/cm2 N+ ,此时致死率为 70 4 % 用此剂量诱变后的一些菌株菌落特征和形态发生了变化 .对菌株进行发酵试验比较 ,获得一株酒精产率较高的菌株 ,发酵至第十天时 ,酒精产率最高 ,可达到9 0 % (φ酒精) ,比出发菌株高出 10 7%

微波对食用菌生产用固体物料杀菌的试验研究

通过微波对食用菌栽培用固体物料杀菌条件和机理的研究,表明微波对食用菌栽培用固体物料有着显著的杀菌作用,并能达到完全杀菌的目的；微波杀菌效果与杀菌时间和物料温度之间有相关关系,微波杀菌中存在着热效应和非热效应。