适合鲜甘薯原料乙醇发酵的低粘度快速糖化预处理

甘薯是我国燃料乙醇生产的主要原料之一.但由于鲜甘薯具有粘度大的特点,传统液化糖化处理很难在短时间内充分糖化原料;高粘度的醪液也难以进行管道输送,容易堵塞管路;同时,也会降低后续的乙醇发酵效率.本文作者采用了快速粘度分析法对鲜甘薯糊化粘度特性进行了分析,进而对预处理条件进行了研究,考察了醪液的料水比、预处理温度、pH、时间、离子种类、酶类及添加方式对糖化醪液的葡萄糖值(Dextrose equivalent,DE)和粘度的影响.获得的最佳预处理条件为:料水比2:1,126℃、pH2.5条件下预处理5min,液化,糖化时加入果胶酶40U/g醪液,纤维素酶0.5U/g醪液.糖化2h后,醪液DE值最高可达99.3,粘度4.5×104mPa.s,而采用传统糖化工艺,糖化2h后,醪液DE值仅为85.8,粘度大于1.0×105mPa.s.此预处理方法也可用于快速糖化不加水的醪液.经预处理,糖化2h,醪液DE值可达97.6,而对照仅为76.6.后续的乙醇发酵试验表明,通过此预处理方法获得的糖化醪液对乙醇发酵无负面影响.

4个甘薯品种不同生育期的乙醇发酵比较

为了寻找适于燃料乙醇生产的甘薯品种,分别测定了4个甘薯品种——品种1、品种2、品种3、南薯88(对照)生育期100d、130d和160d的可发酵糖含量和乙醇发酵参数,并进行了比较分析.结果表明,品种1和品种2的单位面积乙醇产量分别达4.79thm-2和4.83thm-2,均高于对照品种南薯88(4.58thm-2);品种1和品种2生长到d130时单位面积乙醇产出速度最快,分别为36.84kghm-2d-1和37.13kghm-2d-1,对照品种南薯88的乙醇产出速度为35.24kghm-2d-1;生产1t无水乙醇,使用不同甘薯品种的原料消耗量依次为品种1(6.40t)<品种2(6.49t)<品种3(7.31t)<南薯88(9.17t),发酵废渣排放量(按干重计)依次为品种1(0.56t)<品种3(0.60t)<品种2(0.63t)<南薯88(0.64t).说明品种1可在甘薯燃料乙醇生产上推广应用,且生长130天时即可收获,以提高甘薯燃料乙醇生产的经济性.

鲜甘薯发酵生产高浓度乙醇的技术

乙醇作为燃料可以改善能源结构,减少对石油进口的依赖.高浓度发酵技术是一种生产燃料乙醇的新兴技术,有利于降低乙醇的生产成本.本研究采用酿酒酵母以鲜甘薯为底物进行了快速高浓度乙醇发酵的研究.对高浓度乙醇发酵的影响因素如发酵促进剂种类和浓度、无机盐、维生素及初糖浓度进行了探讨,获得了最佳发酵培养基配方,确定最适发酵促进剂为B,浓度为1.20gkg-1,不需要添加无机盐和维生素,初糖浓度为270gkg-1.在最适条件下,28h可生产乙醇132.86gkg-1,乙醇发酵强度达4.74gkg-1h-1,发酵效率达91.44%.发酵规模放大至10L时,28h可产生乙醇131.71gkg-1,乙醇发酵强度为4.70gkg-1h-1,发酵效率为90.53%.

鲜甘薯原料的运动发酵单胞菌快速乙醇发酵条件

对运动发酵单胞菌232B同步糖化发酵(SSF)鲜甘薯快速生产燃料乙醇的条件进行了研究.通过单因素试验和正交试验获得了乙醇发酵的最佳参数为:初始pH值6.0～7.0,硫酸铵5.0g/kg,糖化酶量1.6AUG/kg淀粉,初始总糖浓度200g/kg,接种量φ=12.5%.经过21h发酵,乙醇浓度为95.15g/kg,发酵效率可达94%.同时对不灭菌发酵也进行了研究,发酵效率可达92%.残糖的HPLC分析结果说明,发酵液中已没有葡萄糖存在,经酸水解后又出现了葡萄糖、半乳糖、甘露糖等成分,说明发酵结束后的残糖是多种低聚糖.

米曲霉氨基酰化酶酶法拆分制备D型芳香族氨基酸

以DL-苯丙氨酸为起始原料,乙酸酐乙酰化后得到N-乙酰DL-苯丙氨酸,利用米曲霉氨基酰化酶立体结构专一催化水解N-酰基-L-氨基酸的酰胺键的特点,分别得到L-苯丙氨酸和N-乙酰D-苯丙氨酸.通过结晶法分离两者后,N-乙酰D-苯丙氨酸经6mol/LHCl水解得到D-苯丙氨酸.由此拆分DL-苯丙氨酸得到光学纯度分别为98%的L-苯丙氨酸(收率84.8%,以原料N-乙酰-DL-苯丙氨酸的0.5倍摩尔量为理论产率)和92.3%的D-苯丙氨酸(收率89.5%).

木质纤维素生产燃料乙醇的关键技术研究现状

木质纤维素是自然界广泛存在且廉价的可再生资源,其主要成分纤维素、半纤维素是潜在的燃料乙醇生产原料.虽然由木质纤维素生产燃料乙醇的技术路线已具可行性,但存在着具体工艺环节复杂、生产能耗高等局限,严重阻碍了其规模化生产.目前纤维素燃料乙醇生产主要围绕预处理、酶解、发酵三大关键步骤进行技术攻关,其中预处理的能耗和效率、发酵过程的五碳糖利用等问题成为该工艺的重要制约因素.本文在综述国内外纤维素乙醇生产关键步骤的基础上,着重分析了各种物理、化学和生物预处理的优缺点以及新兴的预处理思路,归纳了各类纤维素乙醇生产菌的特点,包括耐高温和五碳糖的利用,并介绍了当前主要的发酵方式和优化措施,以期为木质纤维素生产乙醇提供新的研究思路.

紫茎泽兰醇提物的毒理学研究

为确保以紫茎泽兰提取物为主要原药的植物源农药的安全性, 对紫茎泽兰醇提物进行了小鼠经口急性毒性试验、大白兔急性皮肤和眼刺激试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核计数及小鼠精子畸形试验等急性毒性和遗传毒性试验。结果表明, 受试物对两种性别的小鼠经口急性毒性试验, LD50大于 5000 mg/kg, 对大白兔皮肤无刺激性; 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验及小鼠精子畸形试验结果均为阴性, 受试物未见遗传毒性。

微生物燃料电池产电研究及微生物多样性分析

以乙酸钠为阳极底物,碳毡材料为阴阳电极,构建了无介体双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究不同阴极受体、外接电阻、乙酸钠浓度和不同接种方式等因素对电池产电性能的影响.根据不同接种方式下微生物燃料电池产电性能差异,利用PCR-DGGE技术对不同接种方式下的微生物多样性进行分析.研究结果表明:在500mL的阴阳极反应体系中,当接入500Ω外电阻,阴极电子受体为高锰酸钾,阳极乙酸钠质量浓度为6.46g/L,只接入附着有大量微生物的电极时,微生物燃料电池产电性能最好,最大电功率密度可达353.57mW/m2,库伦效率为39.35%;微生物多样性分析显示,δ-变形菌纲、β-变形菌纲和拟杆菌门的菌种更适应微生物燃料电池的运行环境,能在电极上大量富集,提高电池的产电性能,是电极上的优势菌群.

蓖麻提取物对鼠抗生育作用的实验研究

利用蓖麻提取物对昆明种小鼠进行了短期与长期的抗生育实验，研究发现蓖麻提取物（蓖麻油和蓖麻蛋白）对小鼠有明显的抗生育作用。蓖麻蚩白及其与蓖麻油的混合物在抗早孕方面的效果均可达到100％，蓖麻油抗着床的效果也可达到100％。蓖麻油长期抗鼠生育效果明显，在210d（正常小鼠的妊娠期是21～23d）内有效降低小鼠生育代数与产仔数，生育抑制率达80％以上。蓖麻提取物对离体小鼠子宫的影响也非常显著，通过增强小鼠子宫内部收缩有效减少着床机率。在中止妊娠的实验中发现，服用了蓖麻蛋白及其与蓖麻油的混合物的小鼠子宫内没有着床位点。

初期通气和震荡培养提高高浓度乙醇发酵的乙醇浓度和产率(英文)

研究了氧气和震荡条件对酿酒酵母高浓度乙醇发酵的影响.结果表明,震荡是提高发酵液乙醇浓度和产率的最重要因素.与静止培养相比,在不通气情况下震荡培养使乙醇浓度提高了69%(从75.8gL-1提高到128.1gL-1),在通气条件下乙醇浓度提高了68.7%(从85.2gL-1提高到to 143.8gL-1).在最优条件下,两次补料,经54h发酵,发酵液中乙醇浓度达到143.8gL-1,乙醇产率与理论产率的比值为0.471g/g(即92.2%).经分析,通气和震荡条件提高了发酵液中酿酒酵母的生物量和细胞活力.

利用木糖产乙醇的真菌筛选及发酵条件优化

以木糖为唯一碳源,从高、中温酒曲中分离到16株能利用木糖的丝状真菌;通过发酵试验复筛,获得一株能产乙醇的丝状真菌Z7;综合形态学和ITS序列分析,初步鉴定为Aspergillus flavus。通过单因素试验确定最佳氮源和发酵温度;通过正交试验和SPSS软件分析得到了不同N、P、K成分对乙醇、残糖和菌体干重的影响,获得最佳的发酵条件为:尿素1g/L,NH_4NO_3 1g/L,K_2 HPO_4 2g/L,KCl 0.5g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5g/L,NaNO_3 1g/L,pH自然,培养温度33℃。以玉米芯半纤维素水解液为底物进行乙醇发酵,根据稀酸水解的单糖释放量和乙醇产量,确定115℃,1h为最佳玉米芯预处理条件;添加1 g/L的吐温20能获得最大的乙醇浓度8.31 g/L。因此,Aspergillus flavusZ7能利用半纤维素水解产物产乙醇,其中木糖的利用率在80%以上。

微生物燃料电池阳极产电微生物和阴极受体特性及研究进展

介绍微生物燃料电池的基本工作原理。根据电子传递方式阳极产电微生物分为无需中间体微生物和需中间体微生物。对阴极进行不同反应所涉及的最终电子受体进行了概述,并展望了微生物燃料电池的应用前景。

运动发酵单胞菌232B木薯快速乙醇发酵

以运动发酵单胞菌232B(Z.mobilis 232B)为菌种,木薯为底物进行同步糖化快速乙醇发酵的研究。首先采用Full Factorial设计和最速上升实验确定了培养基成分中的两个显著性因子及其最适浓度:酵母粉4.0g·kg^(-1),硫酸铵0.8g·kg^(-1)。在最适合的培养基条件下,对木薯料水比和糖化酶用量进行了优化,得到Z.mobilis 232B木薯乙醇发酵最佳料水比为1:3,糖化酶浓度为4AGU·g^(-1)淀粉,乙醇发酵4.915g·(kg·h)^(-1)。利用高效液相色谱对发酵液中残糖进行了分析,证明葡萄糖、果糖等单糖已完全被菌体利用,剩余糖多为二糖、三糖等不可发酵的低聚糖。

蓖麻蚕雌激素样作用醇提活性部位的研究

通过对实验雌鼠子宫、免疫器官脏器指数、阴道角化细胞发生率的检测,发现蓖麻蚕(PhilosamiacynthiaDonovan)各种醇提物(EEFM)在0.8g/kg的剂量下对实验鼠雌激素活性均达到极显著;各种醇提物对实验鼠免疫器官无显著影响(DES组显著降低实验鼠胸腺重量).各种醇提物雌激素活性相互比较结果表明:蓖麻蚕80%的醇提物(EEFM3)为蓖麻蚕醇提物雌激素样活性最佳部位.利用蓖麻蚕醇提最佳活性部位EEFM3与临床上常用的几种雌激素:E2(雌二醇)、DES(乙稀雌酚)、CEE(孕马结合雌激素)进行比较雌激素活性研究,结果表明:EEFM3在0.8g/kg的剂量下,其雌激素活性接近于雌E2与CEE(0.085×10-3g/kg),并显著增大了实验幼鼠胸腺指数.实验结果表明EEFM3对实验鼠具有显著的雌激素效应,有可能成为雌激素替代疗法(ERT)潜在药源物质.

蓖麻蚕对鼠生殖系统雌激素样效应的研究(英文)

目的 :研究蓖麻蚕雌蛾乙醇提取物 (EEFM)的雌激素效应 ,以寻找理想的ERT药源并提高蓖麻蚕的综合利用价值。方法 :根据每日药物及剂量处理 ,将雌性小鼠随机分为模型对照组 ,正常对照组 ,乙烯雌酚组 ,EEFM低剂量 (EEFM L ,0 .2g/kg·d-1)组 ,EEFM高剂量 (EEFM H ,0 .4g/kg·d-1)组。测定实验鼠的子宫、免疫器官脏器指数、阴道角化细胞发生率及POD活性。结果 :EEFM两个剂量对未成年雌性小鼠、成年去势雌性小鼠子宫作用效应均达到显著或极显著。EEFM对去势成年雌性小鼠角化细胞发生率的影响约为乙烯雌酚 (DES)组的 2 / 3(EEFM H :77.2 0 % ,DES :95 .7% ) ,效果极显著。结论 :EEFM对实验鼠具有显著的雌激素效应 ,对免疫器官无不良影响 (DES组显著降低实验鼠胸腺重量 ) ,有可能成为雌激素替代疗法 (ERT)的理想药源物质。

基于3D打印技术的微芯片用于模拟肠绒毛和肿瘤表面形貌

目的·提出一种基于3D打印技术的器官芯片的制作方法并研究其表面细胞生长与各因素之间的关系。方法·通过3D打印技术与表面微结构转移方法,在聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)芯片上制作出类肠绒毛和模拟肿瘤表面的类溃疡、类隆起微结构。结合荧光染色和激光共聚焦显微镜成像技术,测定了芯片表面修饰、微结构的形状及高度、培养时间等条件对芯片上的结肠腺癌细胞株Caco-2细胞表面覆盖率和细胞密度的影响。结果·相对于3D打印的树脂芯片,PDMS芯片更易使细胞黏附生长。在PDMS芯片立体结构表面,使用鼠尾胶原蛋白Ⅰ进行修饰后,细胞覆盖率、细胞密度均显著提高(均P<0.05)。芯片表面结构高度越高,其表面的细胞密度越低(P=0.000)。经表面修饰后,相同高度的不同立体结构上细胞密度无明显差异(均P>0.05)。结论·3D打印技术与表面微结构转移方法可用于制作模拟肠绒毛和肿瘤表面结构的器官芯片,表面修饰、微结构的高度均会对其表面细胞的生长产生影响。

米曲霉产氨基酰化酶条件及部分酶学性质研究

通过单因子和多因子摇瓶正交优化试验,确定了米曲霉液态发酵产氨基酰化酶的最佳发酵条件.优化发酵培养基组成(ρ/gL-1):葡萄糖40,蔗糖10,可溶性淀粉20,蛋白胨2.5,马铃薯液1000mL,pH自然.培养基装量50mL/250mL三角瓶,接种量4%.培养温度30℃,转速100r/min,发酵时间42h.每50mL培养物的总酶活由优化前的2627u提高到7338u,是优化前的2.79倍.研究了米曲霉氨基酰化酶的部分酶学性质.该酶催化反应的最适pH为7.0,最适温度为40℃,低浓度的Co2+(5×10-4mol/L)对酶活激活作用显著.

交互式白板在教学的使用

在小学数学教学中,应用交互式白板教学辅助教学有利于提高学生学习数学的兴趣,帮助学生突破教学重难点,有利于学生独立性、互动性和创造性等方面的培养,还有利于提高教师业务水平。在小学数学教学中运用的思考应能进一步完善运用策略,最大程度发挥其作用,推动课堂教学改革的深化。在数学教学中适当运用白板教学,学生的感知越具体,表象形成就越清晰深刻,越有利于促进从感性到理性的飞跃;促使形象思维向抽象思维进行转化,从而使我们建立概念,培养能力,电化教学的设计应以凸现对象的本质属性,充分调动学生的非智力因素促进其智力因素的发展,发挥学生的主观能动性,在紧张的学习中主动参与学习,取得良好的教育教学效果。

也谈解决问题中的不变量

小学生在六年级数学的学习中,对应用题的解答往往存在不同程序的困惑,数学应用题的教学也成了数学老师日常教学的重点之一。作者认为抓住不变量是解答数学较复杂应用题的关键。

一种快速简单的可携带式高危型人乳头瘤病毒现场分子诊断装置与方法

目的:构建一种快速简单的高危型人乳头瘤病毒(high-risk human papillomavirus,hr-HPV)现场诊断方法,以期加强对hr-HPV感染的监测及其相关癌症的预防和早期筛查。方法:以重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)反应为基础,建立一种快速且准确的可视化hr-HPV检测方法。采用纸基富集法提取样本中的HPV-DNA,构建恒温孵育与结果读取一体化的充电式便携阅读器,并且使用hr-HPV模拟病毒样本评估本方法的性能。结果:该方法实现了30 min内的样本进-结果出的免仪器检测,并且能够输出可视化结果。对hr-HPV模拟病毒样本的检测灵敏度可达10~4 copies/mL,并且稳定性和特异度均表现良好。结论:该方法使用简单且性能优越,可以根据需要广泛部署于靠近患者的护理点以及社区医院、诊所和药房等基层卫生服务设施,有助于加强对hr-HPV感染的监测及其相关癌症的预防和早期筛查。