蔗渣纤维素材料预处理提高酶解糖化率研究

以厚垣镰孢霉为菌种,以甘蔗渣为原料,采用固态发酵的方法,对过60目、80目、100目、120目筛子的甘蔗渣进行磷酸、磷酸加微波、磷酸加微波加蒸汽爆破处理的甘蔗渣粉末进行发酵。实验结果分析得:以过100目筛子并经磷酸/微波/蒸汽爆破处理后的甘蔗渣为碳源发酵所得滤纸酶活最高可达3.98 U/mL。所有经过预处理过的甘蔗渣较未经处理过的甘蔗渣发酵所得酶活均有提高。滤纸酶活力由原来的1.23 U/mL提高到3.98 U/mL,提高了223%。同种处理方法方法下不同目数的甘蔗渣发酵下,纤维素酶从高到低排列:100目>80目>120目>60目。

汽爆玉米秸秆同步糖化发酵产乙醇的工艺优化

该文对同步糖化发酵玉米秸秆生产纤维乙醇的工艺条件进行了研究,分别利用单因素试验和正交试验考察了影响发酵的工艺条件。结果显示:温度37℃、pH值4.8、底物15%(质量分数)、表面活性剂Tween-200.15%(质量分数)、纤维素酶用量30U/g、酵母用2%的葡萄糖溶液活化,接种量5‰(相对底物干质量)、培养基的组成:KH2PO42.5g/L,(NH4)2SO42.0g/L,MgSO4·7H2O0.15g/L,CaCl20.35g/L、发酵时间60h为同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的最优工艺条件,该条件下乙醇的体积分数为2.85%,乙醇得率达理论值的88.12%。

玉米秸秆纤维素酶解条件的初步研究

研究了利用纤维素酶水解以稀硫酸预处理了的玉米秸秆的影响因素 ,并对各因素进行试验分析 ,最后确定了纤维素酶解的最适条件 :纤维素酶的用量为 2 5IFPU/g(秸杆 ) ,水解温度为 5 0℃ ,水解时间为 2 4h ,pH值为 4 .6。

纤维素酶水解能力的影响因素及纤维素结构变化研究

以纤维素和秸秆为底物,对纤维素酶在不同条件下的水解效率进行了研究,考察的影响因子包括时间、温度、pH值,同时利用扫描电子显微镜(SEM)分析了酶水解过程中两种底物的结构变化。研究结果表明,在不同pH条件下,纤维素水解效率有显著差异,pH4.0～5.0为其最适范围;温度对水解效率的影响很大,40℃时纤维素和秸秆生成葡萄糖效率最高,分别为56.32%和35.80%;两种底物的水解在24 h内基本完成,48 h水解效率达到最高,纤维素酶水解进行的前6 h中,底物的结构变化最为明显。

纤维素降解菌青霉T24-2的分离及产酶特性

从稻田腐烂秸秆中分离到一批纤维素分解菌株。通过滤纸崩解测试、刚果红纤维素平板识别,以及产酶鉴定,筛选得到一株分解纤维素能力较强的真菌。经形态观察和18S r DNA基因片断分析,鉴定该菌株为青霉。对菌株的液态发酵条件进行研究,该菌株培养基含3%稻草粉、0.25%尿素和无机盐营养液,最佳产酶条件为:自然pH,30℃,130r/min发酵4d。该菌株的CMC酶活和滤纸酶活最高分别达到45.01I U/mL和6.89I U/mL。随后对该菌酶解稻草粉进行研究,糖化率达到40.17%。研究表明,青霉T24-2菌株在秸秆综合利用上具有良好的应用前景。

秸秆双酶糖化条件试验研究

利用双酶（纤维素酶、木聚糖酶）对秸杆直接糖化的条件进行了研究。结果表明：在纤维素酶1％、木聚糖酶0.01％、45℃、pH4．5、150rpm、液固比为15时，作用72h秸秆的糖化率最大。达到为10．815％：秸秆的糖化液中的还原性糖中主要有木糖和葡萄糖两种成份，比例分别为65％-68％和25％-33％。

纤维素酶对稻草秸秆水解的研究

经3%盐酸预处理的稻草秸秆用木霉(Trichoderma T6)制备的纤维素酶进行水解。研究了酶解温度、pH、酶量对稻草秸秆降解的影响。并探讨了蒸煮、振荡等条件对酶解的影响。结果表明:酶解最佳温度为50℃,pH4.8,酶用量为30IU/g干稻草。蒸煮对酶解基本无影响;振荡有利于反应的进行,其还原糖释放量是静置条件下的1.5倍。

汽喷玉米秸秆纤维素酶水解的研究

研究了纤维素酶对汽喷玉米秸秆的水解作用，结果表明：利用纤维素酶直接酶解汽喷玉米秸秆，当底物玉米秸杆与水的质量比（即固液比，下同）为１∶１０，酶用量８．８０ＦＰＩＵ／ｇ 玉米秸秆时，酶解４８ｈ，酶解得率达７０．０％ 。同时，还提出了汽喷玉米秆酶解木质素的综合利用的途径。

绿色木霉发酵玉米秸秆产糖条件的研究

对经稀酸预处理的玉米秸秆发酵产糖条件进行研究,通过单因素和正交试验考察绿色木霉培养时间、接种量、培养基液固质量比、装料量对产糖的影响,结果表明:最佳产糖条件为培养时间3d,接种量1.5片,培养基液固质量比为3.5,装料量为8g,在此条件下水解还原糖得率最高为8.01%,从而为玉米秸秆的进一步综合利用提供了参考依据。

水溶性木质素对纤维原料酶水解的影响研究进展

木质纤维素具有储量大、可再生等特点,是生物质精炼的重要原料。通过酶水解将高聚糖转化为葡萄糖、木糖等单糖,是目前木质纤维素生物质精炼的重要途径。传统观点认为,酶水解体系中的底物木质素和溶解木质素都会阻碍木质纤维原料中纤维素的酶水解,主要表现为木质素阻碍了纤维素酶对纤维素的可及性、木质素对纤维素酶的非生产性吸附和溶解的木质素或类木质素结构(木质素衍生的酚类分子)对纤维素酶的抑制作用。但是近几年的研究表明,在酶水解体系中加入适量的水溶性木质素可有效促进含木质素底物中纤维素的酶水解。笔者总结了近年来水溶性木质素对木质纤维素生物质酶水解的研究进展,从纤维素酶-木质素相互作用的角度探讨了水溶性木质素对纤维素酶水解的促进作用,提出了水溶性木质素与纤维素酶之间的作用机理,即水溶性木质素与底物木质素对纤维素酶存在竞争吸附,水溶性木质素与纤维素酶的吸附域结合形成木质素-纤维素酶复合物,可有效减少底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附,从而提高木质纤维素生物质的酶水解转化效率。

灰绿曲霉突变株降解稻草秸秆及联合产氢的研究

对灰绿曲霉（Aspergillusglaucus）突变株EU7—22进行单因子和正交实验，确定菌株利用稻草产纤维素酶的液态发酵优化组合条件为：稻草粉3％、蛋白胨0．5％、温度35℃、起始pH5。在优化条件下培养4～5d可达到产酶高峰。利用优化培养后的酶液水解稻草粉产糖，在最适条件下，稻草粉酶解反应24h后，糖化率可达4．9％。利用稻草粉做底物，EU7—22和产氢克雷伯氏菌HP1联合发酵，1g稻草粉可产氢23．7mL。

利用纤维素酶降解稻草粉的研究

纤维素是自然界中存在最广泛的一类碳水化合物,同时它也是地球上数量最大的再生资源。目前,自然界中纤维素只有一小部分得到了利用,绝大多数纤维素不仅被白白浪费,而且还会造成环境污染。利用微生物生产的纤维素酶将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料,对于人类社会解决环境污染、食物短缺和能源危机具有重大的现实意义。纤维素的酶解是一个复杂的生化过程,其作用机制的研究一直受到人们的重视,许多学者提出了各种假说。目前较为普遍接受的理论主要有三个:协同理论、原初反应理论和碎片理论。本文利用单因子实验得到了稻草粉酶解糖化的最佳条件:稻草粉先经1.0%NaOH+1.0%H2O2预处理,底物浓度为2.5%,糖化温度50℃,反应体系pH4.8,滤纸酶:β-葡萄糖苷酶=1:1。

木质素降解酶对纤维素酶水解糖化的抑制作用

利用白腐真菌发酵制备的木质素降解酶粗酶液对玉米秸秆进行预处理,发现木质素降解酶对纤维素酶水解糖化有一定的抑制作用.粗过氧化物酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了40.3%;纤维素酶水解微晶纤维素所得葡萄糖质量浓度降低了2.7%;粗漆酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了3.8%,葡萄糖质量浓度降低了2.9%;混合酶发酵液预处理后,还原糖得率降低了27%.由此可见,白腐真菌发酵酶液预处理玉米秸秆后,对纤维素酶水解糖化均有抑制作用,其中粗过氧化物酶发酵液影响最大,混合酶发酵液次之,粗漆酶发酵液影响最小.并用诺维信(Novozymes)漆酶预处理24 h后,还原糖得率降低了27.5%;灭活后再糖化,还原糖得率降低了15.8%,初步证实了木质素降解酶对纤维素酶的抑制作用.

乙醇预处理麦秆的酶解性能研究

采用H2SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明:H2SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90%。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7%提高到85.0%,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4%。物料衡算结果表明:酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0%和95.4%;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g(按100 g原料计)。

木质纤维素酶解糖化发酵研究

考察添加剂对绿色木霉产纤维素酶的影响。结果表明,初始培养基中添加油酸、十二烷基磺酸钠(SDS)、麦芽糖、羧甲基纤维素(CMC)、水杨素和水解淀粉等对绿色木霉产纤维素酶有促进作用,其中添加2%油酸和1%SDS均可使酶活提高1倍以上。在木质纤维素酶的水解过程中,在酶液中添加Mg2+、K+、Co2+、Tween80、聚乙二醇(PEG)等均对酶有激活作用;当底物浓度为30%,酶量1.0FPA/mL,PEG6000浓度0.14%,Co2+浓度为0.06%,搅拌速度120r/min条件下,能得到较高的糖浓度(85g/L)。乙醇发酵过程,发现木糖、葡萄糖单独发酵得酒精度分别为0.7g/100mL和4.3g/100mL;木糖-葡萄糖分步发酵的酒精浓度可达5.1g/100mL,而木糖-葡萄糖同步发酵得酒精浓度仅为4.4g/100mL。

双酶复合水解酒糟制备可发酵糖的工艺研究

为将酒糟中纤维素和半纤维素组分转化成可发酵糖,从酶添加量、酶解时间和固液比等角度分别研究了纤维素酶和木聚糖酶的酶解参数,并考察2种酶不同添加方式对酒糟酶解糖化得率的影响,筛选适宜的酶解条件。结果表明,与纤维素酶或半纤维素酶单一酶水解相比,2种酶复合酶解效果较好,且2种酶同时添加的酶解得率最高。2种酶复合同步酶解的最优参数为纤维素酶添加量5%,木聚糖酶添加量4%,酶解时间为48 h,固液比为1∶20(m/v),该条件下的还原糖和木糖得率分别为30.75%和23.59%。

碱预处理稻草的酶解糖化(英文)

在常温(28℃)下用稀硫酸、氢氧化钠、氨水、过氧化氢溶液处理稻草原料,以实际糖化率为衡量指标对预处理效果进行比较。结果表明2%氢氧化钠溶液预处理效果最好。稻草原料通过温和的碱预处理后,绝大部分木质素被去除,但仍然有超过一半的半纤维素残留。以康宁木霉(T.koningii)QF-02生产的复合酶比两种商品纤维素酶制剂能更有效酶解糖化碱预处理稻草。自制复合酶的最适温度和最适pH分别为50℃和4.8;考虑酶解效率和操作费用,酶解时间48h、酶载量10FPU/g稻草、底物浓度8%(w/v)是合理的选择。

玉米秸秆蒸爆渣的氨基酸辅助纤维素酶水解

以商品纤维素酶C2730酶解玉米秸秆蒸汽爆破渣,研究了不同氨基酸、氨基酸浓度、温度对水洗蒸汽爆破渣纤维素酶水解的影响,优化纤维素酶水解条件,提高纤维素酶水解得率。实验结果表明,纤维素酶水解蒸汽爆破渣的优化氨基酸为苯丙氨酸,优化水解条件为每克纤维素酶用量15FPIU,苯丙氨酸质量浓度为1.5g/L,温度为50℃,水解时间为48h,还原糖和葡萄糖得率分别为51.38%和36.78%。

稻草秸秆的酶解糖化及发酵生产衣康酸

以稻草秸秆酶解糖化液为原料,利用土曲霉KY-013发酵生产衣康酸;研究了超微粉碎、高温蒸煮、稀硫酸和NaOH溶液等预处理方式对稻草秸秆酶解糖化的影响。确定稻草秸秆的最佳预处理方式为:按固液比1∶7.5(g∶mL)加入质量分数为1.5%的NaOH溶液,于30℃、200 r·min^-1振荡处理24 h;最佳酶解工艺为:按固液比1∶20(g∶mL)加入pH值4.8的柠檬酸缓冲液,加入2.5 IU·g-1纤维素酶溶液,于50℃、200 r·min^-1酶解48 h。在此条件下,还原糖转化率达到最高,为82.51%。在不添加葡萄糖和木糖条件下,酶解糖化液中葡萄糖浓度为30 g·L^-1、木糖浓度为3.5 g·L^-1时,衣康酸产量达到最高,为9.78 g·L^-1;在额外添加葡萄糖和木糖条件下,随着外源葡萄糖和木糖浓度的增加,土曲霉KY-013对酶解糖化液的利用效率逐渐升高,衣康酸产量最终达53.88 g·L^-1。本研究为衣康酸工业化原料找到了非粮替代品,也为生物发酵行业碳源的原料供应提供了新的途径。

微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化工艺研究

采用微波辅助稀酸法对棉花秸秆进行水解糖化。探索了微波辐射温度、微波辐射时间、料液比及硫酸浓度对秸秆水解糖化效果的影响。结果表明,微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化的最佳糖化工艺条件为:微波辐射温度80℃,微波辐射时间50min,料液比1∶16g/mL,硫酸浓度3.0%。各影响因素对还原糖收率的影响顺序为:料液比>微波辐射温度>硫酸浓度>微波辐射时间。在最佳糖化工艺条件下,还原糖收率为3.17%。