凝固型蜂蜜酸奶发酵工艺条件对还原糖转化率的影响

本实验探索了发酵时间、发酵温度和初始pH值对蜂蜜酸奶还原糖转化率的影响,通过单因素试验和正交试验确定了最佳的发酵工艺参数。结果表明:在蜂蜜8%、脱脂奶粉10%、按1:1接入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌,总接种量为2%的基本条件下,当发酵时间为4h、发酵温度为42℃、初始pH值为6.8时,原料中还原糖转化率达到36.18%。

辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率的影响

为探明辐照剂量与粉碎粒径对玉米秸秆酶解效果的影响,以玉米秸秆为材料,设置0、400、800 k Gy辐照剂量和不同粒径进行酶解试验,测定了不同处理的粒径分布状况和酶解葡聚糖转化率。结果表明,随着辐照剂量提高,样品中小颗粒所占比重逐渐增加,0、400、800 kGy辐照剂量的玉米秸秆在同一粉碎条件下获得粒径r<0.075 mm颗粒的比重依次为15.03%、53.22%、63.09%;0、400 kGy辐照剂量处理玉米秸秆的酶解葡聚糖转化率随粒径的减小而提高,当粒径由r>0.450 mm减小至r<0.075 mm时,转化率分别由16.01%、31.54%显著提高至30.25%、59.71%,且辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率具有协同作用;800 kGy处理的不同粒径玉米秸秆酶解葡聚糖转化率差异不明显,且辐照与粉碎无协同作用。0、400 kGy辐照下的玉米秸秆,粉碎粒径越小,酶解转化率越高,在优化预处理和酶解糖化工艺等方面具有一定价值。

凝固型蜂蜜酸奶高还原糖转化率菌株的诱变育种

通过对两种乳酸菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种和唾液链球菌嗜热亚种)进行紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)单因素诱变,确定了适宜紫外线照射时间、DES诱变的振荡时间;以UV和DES对两种菌进行复合诱变,筛选得到性能优良的两种乳酸菌各一株。复合诱变所得菌株的遗传性能稳定,还原糖转化率较出发菌株分别提高了24.65%和21.73%;发酵所得蜂蜜酸奶品质优良,满足了凝固型蜂蜜酸奶发酵对菌种的要求。

碱法预处理麦糟酶解转化还原糖工艺研究

研究通过NREL法分析麦糟成分,确定了纤维素酶与半纤维素酶的添加量。单因素实验明确了碱过氧化氢法(AHP)预处理NaOH的适宜添加量,比较了未预处理和AHP预处理的麦糟酶解效果。结果显示:最适NaOH添加量为0.08g/g底物,AHP预处理能有效提高麦糟酶解糖得率;在20%底物浓度下,AHP预处理组葡萄糖与木糖转化率分别提高了29.8%,13.3%。在AHP预处理基础上对25%底物浓度麦糟进行水洗,结果表明:水洗能有效提高麦糟酶解糖的转化率,较未水洗组,葡萄糖与木糖转化率分别提升8.23%和7.98%。在水洗基础上利用Design Expert进行Mixture实验设计,设计纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶联合酶解麦糟的加酶比例。模型显示,最佳加酶比例为纤维素酶∶半纤维素酶为0.63∶0.37。在该加酶比例下,葡萄糖转化率达到89.73%,较优化前提升7.1%,木糖转化率也相对提升7.5%。

甘露聚糖酶促进纤维素酶水解转化马尾松聚糖至可发酵单糖

由于形态结构和化学组成等原因,针叶材原料利用纤维素酶水解法转化聚糖至可发酵单糖一直存在着难水解、总糖转化率低的问题。采用硫酸盐(KP)蒸煮联合氧脱木素和机械打浆对马尾松木片进行预处理,基于针叶材原料中含有较多的甘露聚糖的特点,研究在纤维素酶水解预处理后的浆料过程中添加甘露聚糖酶对酶解效率的影响。研究结果显示,添加甘露聚糖酶对纤维素酶水解具有促进作用,其作用效果因原料预处理方法和程度的不同而不同。KP蒸煮后再经氧脱木素或打浆处理,则甘露聚糖酶对纤维素酶水解的促进作用比单独KP蒸煮效果更加明显。当KP蒸煮至样品木素含量相对于原料为4.1%时,再对原料进行氧脱木素,将木素含量降至相对于原料为1.9%时,分别用10 FPU/g和15FPU/g的复合纤维素酶CTec2对预处理后的样品进行酶解,酶解总糖得率分别为66.0%和83.6%;添加5U/g甘露聚糖酶,上述样品酶解总糖得率分别提高至70.6%和89.2%;相对于原料中聚糖含量,上述条件下酶解总糖转化率分别为53.9%和68.1%。纤维素酶水解至3小时左右再添加甘露聚糖酶,其促进纤维素酶水解效果更好。

红薯糖浆在红茶菌发酵饮料中的应用研究

探讨了双酶法制取红薯糖浆的酶用量,并以红薯糖浆为碳源,研究了糖浆添加量、接种量、茶叶种类、温度对红茶菌生长和发酵的影响。实验结果表明,制备红薯糖浆的最佳酶用量为糖化酶100 U/g、液化酶14 U/g。最佳发酵培养液配比为糖浆15%、接种量20%、绿茶浸提液65%,30℃静态培养至pH2.5左右,红茶菌生长旺盛,菌膜肥厚,总糖转化率高,制成的红茶菌发酵饮料营养丰富、酸甜爽口。

氢氧化钙预处理对3种秸秆酶解糖化效率的影响

选取玉米秸秆、稻草秸秆和小麦秸秆为原料,研究不同氢氧化钙预处理条件对3种秸秆酶解糖化效率的影响.结果表明,小麦秸秆和稻草秸杆的最高还原糖转化率分别为60.38%和46.77%(90℃条件下预处理2 h),玉米秸秆达到最高还原糖转化率(56.82%)则需进一步提高预处理温度(121℃条件下预处理1 h),3种秸秆中小麦秸秆较适合使用氢氧化钙预处理方式.对预处理秸秆木质纤维素各成分与红外微观结构分析表明,氢氧化钙预处理能显著降解小麦秸秆中的木质素,木质素选择性降解促进了木质纤维素大分子空间结构屏障的破坏,保留了更多纤维素以供后期酶解糖化利用,进而提升了秸秆酶解糖化效率.

亚硫酸钠预处理提高稻草酶水解糖化效率的研究

研究了亚硫酸钠预处理对稻草化学组分变化及酶水解性能的影响。结果表明,提高温度或增加Na2SO3用量可以脱除更多的木质素和半纤维素,酶水解效率也相应提高,但木质素脱除率达到50%以后,继续增强预处理条件,对酶水解糖得率无显著的促进作用。相比而言,加大Na2SO3用量更有利于使木质素溶出,提高温度更有利于使高聚糖溶出,加大Na2SO3用量比提高温度对酶水解效率的提高影响更显著。通过实验得到亚硫酸钠预处理稻草的最优条件,在温度为140℃,Na2SO3用量为16%,纤维素酶用量为20 FPU/g(对纤维素)时,总糖转化率达到最大,为74.9%,此时的总糖得率为43.5%。

酶水解pH值对酸性亚硫酸氨盐预处理杨木糖化效率的影响

改变酶水解pH值可以影响木质纤维生物质碳水化合物的酶水解糖化作用效果。以经酸性亚硫酸氢盐预处理的杨木浆为底物，探究了酶水解pH值对其碳水化合物转化率的影响。结果表明，预处理杨木浆的酶水解总糖得率随pH值增加呈现先升高后趋于平缓的规律，酶水解最佳pH值范围为4．8～5．4。当酶水解液pH值为4．8时，经6％亚硫酸氢钠预处理杨木浆在20FPU／g酶用量下水解，葡聚糖和总糖转化率达到最高值，分别为91．3％和84．3％。

硫酸盐木质素对预处理杨木酶水解糖化的影响

为研究水溶性硫酸盐木质素对不同预处理杨木酶水解的影响,将硫酸盐木质素(KL)进行分级处理形成水溶性硫酸盐木质素(KL5)后,分别添加到纤维素酶(CTec2)水解体系中,考察KL与KL5对绿液(GL)、酸性亚硫酸氢钠(AS)及亚硫酸钠-甲醛(SF)预处理杨木底物浆料酶水解糖化效率的影响。结果表明:在GL预处理条件下,随着KL5用量的增加,各聚糖转化率和酶水解反应速率均显著提高,当KL5用量为0.1 g/g时,底物总糖转化率达到最大值83.1%,但添加KL会抑制酶水解糖化效率;在AS和SF预处理条件下,底物中添加KL5后各聚糖转化率与GL预处理酶水解各聚糖转化率相似;在较低浓度条件下,KL5对GL预处理酶水解效率的促进作用明显优于Reax 85A和PEG 4000添加剂。改性工业废渣硫酸盐木质素作为酶水解助剂能够明显提高酶水解糖化效率,为高效利用过程废液废渣组分、减少水解酶的用量成本提供理论依据。

微波条件下LiCl/DMAc溶解稻秆纤维素制备还原糖

利用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)溶剂体系在微波控制条件下对稻秆纤维素进行溶解预处理以提高纤维素酶解糖化效率。考察了微波时间和微波强度对产糖量及还原糖转化率的影响。通过扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TG)对预处理前后稻秆纤维素的微观形貌及热稳定性进行表征,并利用高效液相色谱仪(HPLC)对酶解糖液进行糖成分鉴定和含量分析。结果表明,微波加热能够有效促进LiCl/DMAc对稻秆纤维素的溶解。与原生稻秆相比,经微波-LiCl/DMAc法溶解后再生纤维素出现明显解聚,热分解温度由290℃降至220℃。在微波功率为385 W、加热溶解时间为7 min时,所得稻秆纤维素还原糖转化率由30.90%上升至98.67%;HPLC谱图表明,糖液中主要成分为葡萄糖和木糖,分别占所得还原糖总量的43.74%和48.55%。

双酶法制糖几个技术指标的评析

双酶法制糖经十多年的生产应用所取得的进展，已基本淘汰酸解法淀粉制糖技术。双酶法制糖代表先进的淀粉制糖方法，各项生产水平及质量指标确实比以前均有较大突破，以至某些指标在目前的测定方法与正常误差范围内个别批次出……

不同预处理方法对玉米秸秆酶解性能的影响

研究了NaOH、Ca(OH)_2、NH_3·H_2O和NaHSO_3等4种化学联合盘磨预处理方法对玉米秸秆酶解性能的影响,考察了不同预处理方法对物料得率、木质素脱除率、还原糖得率、聚糖转化率和结晶度的影响。结果表明,预处理后,玉米秸秆的结晶度均降低。机械盘磨可以减小纤维长度和颗粒尺寸,增大比表面积,暴露出更多的纤维素活性位点,增加纤维素和纤维素酶的反应活性,提高其酶解性能。确定了酶解适宜的条件:纤维素酶用量30 U/g,β-葡萄糖苷酶用量10 U/g,酶解温度50℃和时间72 h,在此条件下NaOH、Ca(OH)_2、NH_3·H_2O和NaHSO_3联合盘磨预处理后玉米秸秆的还原糖得率分别为41.00%,23.02%,65.77%和22.22%,聚糖转化率分别为39.04%,18.53%,70.49%和21.33%。在最优条件下,NH_3·H_2O联合盘磨预处理玉米秸秆的还原糖得率和聚糖转化率最高,是一种具有前景的预处理方法。

两步法预处理制备生物质燃料乙醇

为了扩展燃料乙醇制备的预处理工艺的发展方向,该文针对燃料乙醇制备的2种新预处理方法——半纤维素分离两步预处理法和木质素分离两步预处理法进行了试验研究。分别以能源植物柳枝稷和农业废弃物玉米秸秆为原料,考查了这2种方法对酶水解过程中糖产量的影响。结果表明,半纤维素分离两步预处理法对柳枝稷的较优处理条件为:第一步预处理用3%质量分数的过氧化氢溶液在50℃处理16h,第二步预处理用去离子水在121℃处理30min,最终酶水解可获得89%的纤维素转化率;木质素分离两步预处理法对玉米秸秆的较优处理条件为:第一步预处理用碱性乙醇溶液(1%质量分数氢氧化钠和70%质量分数乙醇)在80℃处理2h,第二步预处理为去离子水在135℃处理30min,最终酶水解可获得83%的纤维素转化率;扫描电镜观察,柳枝稷和玉米秸秆的纤维束均被破坏,纤维素酶的作用面积得到提高。同时,分离提取了部分半纤维素和木质素,可以回收提纯,应用于高附加值化学产品的制备。这一结果表明,这2种方法为实现燃料乙醇制备工程工业化提供依据。

不同预处理方法对麦草化学组分及其酶解性能的影响

以麦草为原料,探讨了高温热水(LHW)、氨水浸渍(SAA)、Na OH和Na OH联合乙醇(Na OH-ET)4种预处理方法对麦草化学组分及其酶水解糖转化率的影响。结果表明:LHW对聚戊糖有较高的去除率,188℃保温40 min处理,木聚糖和阿拉伯聚糖的去除率分别为73.11%和83.10%,但对木质素的去除率较小仅为21.32%。Na OH具有较好的脱木质素和去除灰分作用,麦草经1%Na OH,140℃保温3 h后木质素去除率为72.00%,灰分去除率为75.93%。因木质素在乙醇中有较好的溶解性,相同温度和时间条件下,麦草经1%Na OH与50%乙醇联合预处理,木质素去除率提高至84.11%。XRD检测结果表明,伴随着木质素和半纤维素的溶出,不同方法预处理后物料的结晶度不同程度增加,由原料的28.80%增加至预处理后的31.23%~33.61%。由于木质素和半纤维素的部分脱除,提高了酶对纤维素的可及性,物料经30 FPIU/g(以纤维素质量计,下同)纤维素酶和30 IU/gβ-葡萄糖苷酶酶解72 h后,糖转化率明显提高,其中Na OH-ET预处理物料的酶解总糖转化率(以麦草原料为基准)最高达90.05%,是麦草原料的7.5倍。

响应面优化碱醇预处理麦草酶解效率及木质素组分分离

采用氢氧化钠为催化剂,用乙醇对麦草进行预处理以提高其酶解糖化效率,并对降解溶出的碱醇木质素(AEL)进行回收提纯及结构表征,以实现麦草全组分高值化利用。基于Box-Behnken设计原理,选取预处理温度、碱用量和预处理时间为主要影响因素,采用响应面分析法优化了麦草秸秆碱醇预处理的工艺条件,建立了二次多项式数学模型。结果表明:3个因素对酶解率的影响大小依次为:碱用量>预处理温度>预处理时间。最佳预处理工艺为:预处理温度140℃,碱用量1.19%,预处理时间2.37 h;所得物料在p H4.8、加酶量20 FPU/g纤维素酶和20 IU/gβ-葡萄糖苷酶、反应温度50℃的条件下酶解48 h,酶解总糖转化率为96.78%(以酶解底物为基准)。化学组分及扫描电镜分析表明,碱醇预处理可去除84.62%的木质素(以原料为基准),纤维致密结构被破坏,表面出现许多凹陷和裂缝,增加了酶对底物的可及性,提高了酶解效率。采用FT-IR对AEL进行结构表征,结果表明,AEL中除部分C-O-C键和C=O键发生断裂,其他基团得到了较好的保留,AEL作为预处理副产物具有较大的应用价值。

NaOH/AQ预处理对玉米秸秆脱木质素及酶解性能的影响

对玉米秸秆进行氢氧化钠/蒽醌(NaOH/AQ)去木质化预处理,考察了预处理温度、时间和NaOH用量对玉米秸秆脱木质素程度的影响,并探讨了脱木质素程度对提高预处理后物料酶解性能的影响。L9(34)正交试验得出较适宜预处理工艺条件为:温度160℃,时间60 min,NaOH用量(以绝干原料质量计)2.8%;其他条件为AQ用量0.05%,固液比1∶5(g∶mL),此时木质素脱除率为75%,酶解后聚糖转化率达到73.79%。随着物料脱木质素程度的提高,其酶解效率相应增加;当木质素脱除率达到一定程度后,预处理后的聚糖转化率达到最大值,继续提高木质素脱除率,聚糖转化率反而降低。响应面优化的酶水解工艺条件为纤维素酶用量30 FPU/g,β-葡萄糖苷酶10 IU/g,反应时间72 h,温度50℃,底物质量分数2.5%,此时还原糖得率为85.62%。对酶解液进行HPLC分析,酶解液中的葡萄糖质量浓度为14.83 g/L,木糖质量浓度为4.83 g/L。XRD分析显示,预处理前后纤维素的晶型没有变化,而结晶度由31.40%提高至46.91%,表明物料中木质素和半纤维素发生了不同程度的溶出。

苹果白兰地生产工艺的研究

采用经试验所筛选的菌种 ,进行了分批发酵生产苹果白兰地的研究 ,选择了适宜的培养基配方和蒸馏方案 ,确定了较佳的生产工艺条件 。

吐温20与吐温80对小麦秸秆酶解影响的研究

通过NREL法对小麦秸秆进行成分分析,确定Ctec2与Htec2两种酶的添加量。使用碱过氧化氢法(AHP)对小麦秸秆进行预处理,进行不同底物浓度下的酶解,研究糖得率与底物浓度的关系以及不同酶解时间糖得率的变化趋势。结果表明,随着底物浓度升高,糖浓度逐步提高,而转化率逐步下降,且下降趋势非线性关系;酶解时间为24 h,糖转化率达到相对较高的水平。在25%底物浓度下向预处理的小麦秸秆添加一系列梯度的非离子型表面活性剂吐温20与吐温80,比较两者对酶解转化率的影响。结果显示,在一定范围内,吐温20与吐温80均能有效提升小麦秸秆酶解转化率,且吐温20优于吐温80,两者在7%添加量下获得的糖转化率最高,添加吐温20组葡萄糖转化率达到了69.39%,添加吐温80组葡萄糖转化率为68.22%,与对照组(不添加吐温)的转化率相比,分别相对提高了5.46%和3.68%。