乳酸发酵法精制无患子皂素水提液的研究

以无患子果皮皂素水提液作为底物,经过纤维二糖酶、甘露聚糖酶和果胶酶糖化,将皂素水提液中的纤维二糖降解为葡萄糖,再进行乳酸发酵,得到无患子皂素和乳酸的复合溶液。糖化过程中,纤维二糖经过酶解质量浓度由46.37 g.L-1下降到0 g.L-1,果胶酶的加入可提升糖的转化率。在发酵过程中,未添加发酵培养基时,乳酸菌可利用皂素水解液中的糖来自身发酵,乳酸产率为69.92%;在添加无机盐培养基时,乳酸产率为76.66%;添加酵母膏培养基发酵时,葡萄糖和甘露糖完全消耗,乳酸产率为88.42%。在糖化和发酵的过程中,无患子皂素溶液的表面张力在一定范围内有小幅度波动,总体保持稳定。

无患子皂素的表面活性及复配增效性能

无患子皂素是一种天然非离子型表面活性剂,30℃时其临界胶束浓度（cmc）值为0.1g/L,最低表面张力（γcmc）为48.48m N/m,具有较好的表面活性。30~60℃之间,无患子皂素的γcmc与cmc值基本保持不变;溶液偏酸性时,无患子皂素的最低表面张力下降幅度较大,cmc值不变;盐度对无患子皂素表面性能有一定的影响。此外,无患子皂素具有较好的抗硬水能力,且与其他合成表面活性剂复配有一定的增效作用,尤其是与十六烷基三甲基溴化铵形成的复配体系,其临界胶束浓度增效50.0%,并且降低表面张力的能力增效4.08%。无患子皂素起泡性强,泡沫稳定,国标GB/T 7162—1994条件下（溶液浓度C=2.5g/L）泡沫高度H0为135.6mm,且复配体系的初始泡沫高度均有一定的增加。

无患子皂素无水乙醇提取工艺及提纯方法比较研究

采用无水乙醇对无患子果皮中的皂素进行提取分离。提取工艺研究表明,当固液比为1:6,在50℃,150r/min摇床中提取6 h后,无患子皂素的得率为37.5%。通过向提取液中分别加入丙酮和无水乙醚可将皂素析出分离,皂素得率分别为17.9%和32.0%。丙酮析出分离出的皂素得率较低,但疏松洁白,颗粒较细,纯度为90.5%。无水乙醚析出分离的皂素颜色微黄,颗粒较大,纯度为84.7%,得率高达85.3%,是理想的无患子皂素提纯溶剂。

无患子皂素水提液发酵精制联产表面活性剂鼠李糖脂

以无患子皂素水提水解液为底物,发酵生产生物表面活性剂,在精制无患子皂素的同时发酵联产生物表面活性剂鼠李糖脂。经铜绿假单胞菌发酵后发酵完成液中不含葡萄糖,葡萄糖的消耗速率与接种量成正相关,在发酵液中额外添加大豆油可促进表面活性剂亲油基团的生成,溶液表面活性进一步提高。发酵后溶液中表面活性物质浓度达到50.8g/L,比对照组提高了16.1%,溶液表面张力明显降低。接种10%的菌种发酵获得的无患子皂素复合产物干粉其临界胶束浓度由10g/L降低到2.5g/L,临界胶束浓度下的复合产物水溶液表面张力比未接种菌种的低18.67%,复合产物具有很好的起泡性能及更高的泡沫稳定性。

无患子水提皂素液发酵精制联产生物表面活性剂槐糖脂

无患子水提皂素液,经纤维二糖酶水解,以无患子水提水解液为底物,接种丘陵假丝酵母,将水提液中糖组分发酵转化为槐糖脂,得到天然皂素及生物表面活性剂复合产物。在发酵过程中,2%的丘陵假丝酵母菌种接种量,溶液中葡萄糖消耗速率最快;在水提水解液中额外添加大豆油作为补充碳源能较大幅度降低溶液表面张力。经过发酵转化,溶液中表面活性物质浓度达到52.48 g/L,比发酵前提高了23.4%,溶液表面张力值明显降低。无患子精制发酵液中不含糖类成分,是理想的液体洗涤剂生产原料。

糠醛渣直接同步糖化发酵生产乙醇过程比较研究

以糠醛渣为原料,直接同步糖化发酵(SSF)生产乙醇,并与水洗糠醛渣生产乙醇进行对比。通过考察不同条件来优化同步糖化发酵生产工艺条件,并分析表征了SSF过程中乙醇浓度和副产物浓度变化。优化条件为:糠醛渣底物质量分数10%,纤维素酶用量12%,无患子皂素质量浓度0.5 g/L,酵母接种量7 g/L,同步糖化发酵乙醇得率达到其理论得率的93.1%。与水洗糠醛渣相比,糠醛渣直接SSF过程可将原料吸附的5.50%葡萄糖部分转化为乙醇。水洗糠醛渣SSF生产乙醇所产生的副产物要远低于糠醛渣直接生产所产生的副产物,添加无患子皂素可有效抑制糠醛渣同步糖化发酵过程中副产物的产生。

糠醛渣/木薯渣混合底物同步糖化发酵转化乙醇研究

研究了糠醛渣(FR)经不同强度绿液-过氧化氢预处理脱木质素后,与木薯渣(CR)混合进行同步糖化发酵生产乙醇,通过改变原料底物浓度、纤维素酶用量和添加无患子表面活性剂来优化混合底物同步糖化发酵条件,并分析了发酵过程中乙醇和副产物的浓度变化。结果表明,在糠醛渣预处理条件为:底物质量浓度5g/L、温度80℃、H_2O_2用量为0.6g/g、绿液用量为2mL/g(以糠醛渣计)预处理时间3h,在此条件下糠醛渣木质素脱除率可达56.5%。同步糖化发酵产乙醇条件为无患子皂素表面活性剂添加量0.5g/L,纤维素酶用量12FPU/g,纤维二糖酶用量15IU/g,预处理后的糠醛渣与木薯渣混合作底物(质量比为2∶1),底物质量浓度200g/L时,发酵120h最终乙醇质量浓度可达56.6g/L,乙醇得率为86.3%。同步糖化发酵过程中添加无患子皂素表面活性剂不仅降低了纤维素酶用量,还可延缓副产物乳酸的形成,减小甘油生产波动。