酶酸结合法降解植物纤维素新工艺

以麦秸为材料,研究乙酸、盐酸等对纤维素酶降解纤维素的影响;设计出降解纤维素的2个工艺方案:方案1是先酸解后酶解;方案2是先酶解后酸解。在这2种工艺方案基础上,研究一种酶酸循环降解法(CDCA法)。研究结果表明:方案2优于方案1;CDCA法亦明显优于方案1和方案2;以CH3COOH,HCl和纤维素酶为降解剂,在常压、温度低于100℃、反应12～15 h的条件下,CDCA法能使纤维素转化成葡萄糖的转化率达98.68%,反应终液中葡萄糖质量分数达5.38%;与常规技术相比,CDCA法只需25%的醋酸、50%的盐酸和少量的酶,可以大幅度地降低纤维素转化成葡萄糖的成本;本研究的酶酸结合法降解纤维素新工艺具有条件温和、工艺简单、成本低和周期短等特点,该工艺方法可为发酵工业上以纤维素为原料从事乙醇、抗生素、SCP等产品的开发生产及环保上固态生活垃圾的生物处理提供科学依据。

原料连续添加和酸酶循环利用法(CACU法)降解植物纤维素新技术(英文)

以乙酸、草酸、盐酸、硫酸等单酸、二酸、三酸混和及纤维素酶降解植物纤维素的正交试验得出的最佳工艺条件为基础 ,进一步研究出一种原料连续添加和酸酶循环利用法降解植物纤维素新技术 (CACU法 )。该技术的整个过程只需要 12步操作 ,5或 6套设备 ,包括 3～ 4套反应釜和 2套贮罐。在常压、温度 10 0℃、反应 15 h的条件下 ,以 CH3COOH,H Cl和纤维素酶为反应剂 ,按照该工艺技术能使纤维素转化成葡萄糖的转化率达 95 .3 4% ,反应终液中的葡萄糖浓度达 3 .2 1%。与常规技术相比 ,该新技术只需 2 5 %的醋酸和 5 0 %的盐酸量 ,可以较大幅度地降低纤维素转化成葡萄糖的成本。因此 ,该技术具有条件要求低、工艺简单、成本低和周期短等特点 ,是一种值得进一步开发和推广的技术。

高温纤维素降解菌群PN-8对小麦秸秆的降解能力及影响因素研究

为了明确高温纤维素降解菌群PN-8的性质及关键影响因素,分析了不同化学前处理(0.5%、1.5%、10.0%的氢氧化钠,3.0%、12.0%、18.0%的盐酸,2.0%、20.0%的乙酸)及培养基中初始接种量、葡萄糖含量、pH值对PN-8降解小麦秸秆的影响,通过气质联机检测、纤维素酶活性测定及扫描电子显微镜观察等分析了PN-8降解小麦秸秆过程主要产物、不同纤维素酶活性及小麦秸秆降解特点。结果表明,小麦秸秆前处理影响PN-8的降解能力,碱(氢氧化钠)处理可以降低木质素含量从而提高PN-8的降解率,而酸(盐酸、乙酸)处理会提高木质素含量从而降低PN-8的降解率。其中,小麦秸秆经过1.5%、10.0%的氢氧化钠处理后降解率分别为71.61%、87.33%,显著高于未经化学前处理的44.33%。当初始PN-8的接种量在5.0%以下时,滤纸条分解速度和接种量呈正相关,接种量高于5.0%后其对小麦秸秆的降解率差异不显著;初始葡萄糖含量高于0.1%,或者初始pH值超出5~9时,PN-8失去对小麦秸秆的分解能力。PN-8发酵过程中甘油的质量浓度最高,发酵第1天质量浓度最高可达0.28 g/L,其次为乙酸和乙醇;PN-8降解小麦秸秆过程中羧甲基纤维素酶活性和滤纸酶活性均呈现先上升后下降的变化规律;电镜扫描结果显示,PN-8可以破坏小麦秸秆结构,分解木质纤维素。