碱前处理白酒丢糟生物质转化苏云金芽胞杆菌培养基

为了减少环境污染和资源浪费,利用浓香型白酒丢糟作为原料生产还原糖用于培养苏云菌芽胞杆菌(Bt)。采用不同浓度、温度、氢氧化钙和氢氧化钠前处理浓香型白酒丢糟,HPLC测定前处理液还原糖产量,并利用前处理液培养Bt。结果表明,用0.75%Na OH在100℃下处理1 h后,还原糖产量最高(81 g/kg)。而芽胞产量最高的前处理条件为1%Ca(OH)_2在50℃下处理1 h,芽胞产量高达4.6×10~7CFU/m L。利用白酒丢糟前处理液培养Bt,既能有效的减少资源浪费和环境污染,又能实现Bt制剂商业化。     

复合菌在浓香型白酒丢糟处理中的应用

【目的】探讨酵母、细菌用于浓香型白酒丢糟处理的应用效果。【方法】对分离自浓香型白酒酿造环境并经多级筛选得到的3株细菌及2株酵母,在不添加任何辅料的情况下,采用不同组合方式,以2%接种量接种丢糟,检测其对丢糟主要成分的影响。【结果】研究发现所有复合菌均可使丢糟酸度及纤维素含量下降,同时能有效增加丢糟蛋白质含量,其中复合菌B5可使其丢糟纤维素降解23.89%,B4可使丢糟蛋白质提高74.01%,达到17.792%。【结论】复合菌在丢糟饲料或有机肥生产中具有很好的应用价值。     

沙柳原料高浓度底物酶解发酵乙醇工艺

为了提高沙柳生物转化过程的经济可行性,考察了沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸、超微粉碎+稀碱预处理后高浓度底物补料酶解的效果,并对其高浓度水解糖液进行了乙醇发酵。结果表明:蒸爆处理法水解效果最好,通过补料酶解,底物质量分数可以达到30%,酶解液中总糖质量浓度达到132 g/L,葡萄糖质量浓度105 g/L;超微粉碎+稀酸预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度达到123 g/L,葡萄糖质量浓度73 g/L;超微粉碎+稀碱预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度133 g/L,葡萄糖质量浓度77 g/L。3种预处理使沙柳原料的酶解糖液都可以较好地被酿酒酵母利用发酵产乙醇,蒸爆处理原料的酶解糖液乙醇发酵效果最好,乙醇质量浓度达到47 g/L。     

黑曲霉固态发酵及酶解玉米皮

以玉米提取淀粉后的玉米皮渣为主要原料,采用黑曲霉固态发酵法产酶再酶解的二步法降解玉米皮中纤维素类物质。经Plackett-Burman法及响应面设计优化发酵条件得:温度30℃,接种量10%,初始水分体积分数60%,物料厚度2.47 cm,初始pH 5.79,发酵时间6 d;滤纸比酶活可达11.01 U/g,较原始酶活提高了40.61%;产酶结束后加入pH 4.8醋酸-醋酸钠缓冲液,置于50℃下酶解144 h,中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维降解率分别为46.09%、48.82%,还原糖质量分数达到9.02%。     

预处理沙柳酶解液脱毒及其丁醇发酵

为了提高沙柳原料的丁醇发酵效果,考察沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸和超微粉碎+稀碱预处理后补料酶解的效果,优化了沙柳酶解液活性炭脱毒工艺参数,并对经过脱毒处理的酶解液进行了丁醇发酵研究,结果表明:预处理沙柳原料酶解底物质量浓度为200 g/m L时,3种预处理方法中蒸爆处理法水解效果最好,每克底物的滤纸酶酶加量15 U,酶解96 h后,酶解液总糖质量浓度达到57 g/L。活性炭脱毒处理的最优条件:p H 4.8,碳加量4%(质量分数)、温度70℃、1 h,该条件下的沙柳水解液脱色率达到97.4%、糖损失率3.1%。3种预处理沙柳原料的酶解液经活性炭脱毒后都可以被丁醇梭菌正常利用发酵产丁醇,发酵液总溶剂(ABE)质量浓度约为14 g/L。     

60Co-γ射线处理稻草秸秆对其纤维质酶解效果的影响

通过60Co-γ射线处理干稻草秸秆以及提取的稻草粗纤维,研究辐照预处理后的稻草秸秆酶降解效果。采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定处理样品中水溶性还原糖和总糖的含量;通过电子显微镜扫描观测辐照处理对稻草秸秆纤维组织结构的影响。结果表明:采用1 000 kGy~1 500 kGy的辐照剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,随着辐射剂量的加大破坏程度增强,稻草水溶性还原糖和总糖含量显著增加。辐照与酶复合处理稻草秸秆能极显著地提高稻草秸秆纤维的转化率,稻草秸秆降解的水溶性还原糖含量达到21.44%,总糖含量达75.85%。辐照处理对木质素降解无明显影响。     

稀酸水解玉米芯制备丁二酸

利用正交设计得到稀H2SO4水解玉米芯制备混合糖液的优化工艺:玉米芯料液比1∶5(质量体积比),物料粒径250~380μm、H2SO4用量3%(体积分数)、水解温度126℃、反应时间2.5 h。此工艺条件下的总糖收率达90%,总糖质量浓度为60 g/L,发酵抑制物糠醛含量为0.87 g/L,5-羟甲基糠醛含量为0.68 g/L。在此基础上利用活性炭吸附和Ca(OH)2中和对玉米芯混合糖液进行脱毒及脱盐处理,SO42-脱除率达96%,色素脱除率为96%,糠醛、5-羟甲基糠醛及多酚类物质脱除率均高于50%。处理后的玉米芯多组分糖液作为产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succino-genes)NJ113的发酵C源,当培养基中初始总糖质量浓度为50 g/L时,丁二酸收率为61.68%,丁二酸质量浓度为30.8 g/L;初始总糖质量浓度为70 g/L时,丁二酸收率仍可达50%以上,丁二酸质量浓度为35.2 g/L。发酵实验表明,将经过脱毒脱盐处理的玉米芯多组分糖液替代葡萄糖作为C源发酵制备丁二酸具有可行性。     

六种白腐菌预处理对毛白杨木材酶水解效果的影响

通过化学分析和酶水解试验,研究了不同的白腐菌对毛白杨的预处理效果及不同组分的降解对酶水解的影响。毛白杨木片经6种白腐菌预处理30d后,各组分都发生了降解,其中半纤维素的损失最为显著,Trametes ochracea C6888引起半纤维素降解率高达47.19%,其次是纤维素和酸不溶木素的降解。在后续酶水解过程中,6种白腐菌处理后的样品显示出不同的水解模式,菌株Trametes ochracea C6888、T. pubescens C7571和T. versicolor C6915预处理效果最为显著,还原糖得率在整个酶水解过程中一直高于对照,其中T. ochracea C6888在水解96h后还原糖得率达到15.93%,比未处理样品提高了25%。分析酸不溶木素降解率及半纤维素降解率与还原糖得率的关系发现,不同菌株在作用同一种基质时,预处理效果差异显著,木质素和半纤维素的脱除都会影响木质纤维素的酶水解。     

琼胶酶酶解2种紫菜及酶解成分分析

研究琼胶酶对坛紫菜和条斑紫菜的降解作用,以降解获得的还原糖为指标,通过正交试验获得酶解的最佳工艺:料液比为1∶30(V/V),酶与底物比4.0∶2(m L/g),温度38℃,反应时间3 h。在此条件下制备坛紫菜和条斑紫菜酶解液,以两种紫菜酶解前原液作为对照,对其成分进行测定比较。结果表明:坛紫菜和条斑紫菜均可被琼胶酶有效降解,降解后总糖、还原糖、氨基酸态氮、游离氨基酸及可溶性固形物含量均明显增加,尤以总糖和还原糖的增加量最为突出,分别为43.68 mg/g和14.87 mg/g;蛋白质、灰分在酶解前后含量变化不大;根据各物质含量测定结果,坛紫菜的酶解效果优于条斑紫菜,条斑紫菜的呈味氨基酸含量优于坛紫菜,具有较好的风味。     

二步发酵丢糟生产微生物油脂的研究

目的:探索以黄曲霉和皮状丝孢酵母为菌种二步发酵大曲丢糟生产微生物油脂的最佳工艺条件.方法:利用黄曲霉对丢糟进行一步发酵,再以一步丢糟发酵物为基质,设定皮状丝孢酵母的接种量、培养温度、培养时间为三个因素,进行L9(33)正交试验.结果:黄曲霉一步发酵丢糟的最佳条件为接种量12％,在28℃下发酵5d,获得的一步丢糟发酵物还原糖含量为2.4051％;皮状丝孢酵母二步发酵丢糟生产微生物油脂的最佳条件为皮状丝孢酵母接种量12％,在30℃下培养4d,每1 000g发酵物中可得油脂19.32g.结论:利用黄曲霉的产纤维素酶的性能和皮状丝孢酵母积累油脂的性能进行二步发酵丢糟生产微生物油脂,具有一定的可行性.     

纤维素酶降解小麦秸秆最适条件的研究及其动力学分析

以小麦秸秆为原料,通过正交实验对纤维素酶降解秸秆纤维的影响因素进行了研究。结果表明,影响小麦秸秆降解的因素依次为:酶量>酶解时间>料液比>反应温度,其最适条件是:加酶量为40u/g,酶解时间为10h,反应温度为40℃,料液比为1∶3,总糖含量达到43.24%。以米氏方程为基础,建立起最适酶解条件下总纤维素降解的动力学模型。     

烘烤过程中外加淀粉类酶对烤烟淀粉降解的影响

为降低烤后烟叶中淀粉含量,研究了烘烤过程中不同外加淀粉类酶对烤烟淀粉降解的影响。结果表明：烘烤过程中,通过外加淀粉类酶来降解烤烟中的淀粉是有效的。烘烤变黄初期,不同外加淀粉类酶烟叶淀粉降解动态基本一致;变黄中期至定色前期,淀粉降解随外加酶量增加而加剧。烤后烟叶淀粉含量随外加酶量增加而减少,水溶性糖和还原糖含量随外加酶量增加而增加。方差分析表明,不同处理烤后烟叶之问淀粉含量存在极显著差异。多重比较结果表明：K326品种适宜的外加酶量为(6 60)U／g;HD的适宜外加酶量为(8 80)U／g。     

利用具有过水解活性的乙酰基木聚糖酯酶催化制备过氧乙酸

以甘油三乙酸酯和H_2O_2为底物,利用来源枯草芽孢杆菌的乙酰木聚糖酯酶(AXE)游离酶和固定化酶催化过水解反应制备过氧乙酸(PAA),并以化学法制备的过氧乙酸为对照组进行性质比较。结果表明:游离酶用量(酶蛋白)为1.0 g/L,可得到11.6 g/L的过氧乙酸,对甘油三乙酸酯的转化率为16.7%;游离酶用量(酶蛋白)为75 mg/L,过氧乙酸质量浓度可达3.5 g/L,对甘油三乙酸酯的转化率为15.3%;固定化酶用量(树脂量)为50 g/L,可得3.6 g/L的过氧乙酸。低浓度过氧乙酸比高浓度过氧乙酸更稳定。将对照组和酶法制备过氧乙酸的质量浓度均设置为3.5 g/L,其pH分别为1.98和4.45;对照组使铜片形成重度腐蚀,对碳钢有轻度腐蚀性,对不锈钢和铝基本无腐蚀;酶法制备的过氧乙酸对上述4种金属均无腐蚀。     

纤维素酶水解啤酒糟的研究

研究了纤维素酶水解啤酒糟的适宜条件以及底物预处理方法对纤维素转化率和多糖水解率的影响。在适宜条件下,100g干啤酒糟可水解得10．8g还原糖。酶解液用于培养酵母菌提取麦角固醇,残渣是生产含菌体蛋白饲料的原料。     

酶水解菊芋糖浆发酵生产琥珀酸的初步研究

用产菊粉酶的一株黑曲霉菌株进行产酶发酵条件和水解条件研究,在30℃,pH 6.0,摇床转速200 r/min,发酵时间为3 d的最适产酶条件下,酶活可以达到45.9 U/mL.以总糖含量为85.2 g/L的菊芋粉为初始底物,最适酶水解条件为温度50℃,加黑曲霉培养液的量为10%(v/v),水解12 h后,水解率达到99.6%.用此酶解液在5 L搅拌发酵罐中进行琥珀酸发酵,初始还原糖浓度53.5 g/L,36 h发酵产琥珀酸43.8 g/L,琥珀酸产率0.83 g/g,糖利用率99.0%,琥珀酸生产强度1.22 g/(L·h).     

Study on Optimal Conditions of Degradation of Wheat Straw by Cellulase and Analysis of Kinetics

以小麦秸秆为原料,通过正交实验对纤维素酶降解秸秆纤维的影响因素进行了研究.结果表明,影响小麦秸秆降解的因素依次为:酶量＞酶解时间＞料液比＞反应温度,其最适条件是:加酶量为40 u/g,酶解时间为10h,反应温度为40℃,料液比为1∶3,总糖含量达到43.24％.以米氏方程为基础,建立起最适酶解条件下总纤维素降解的动力学模型.     

玉米秸秆酶水解过程中的酶复配条件优化

降低酶解成本是纤维素乙醇生产的关键。利用酶复配技术优化蒸汽爆破处理后玉米秸秆的酶水解工艺条件,以提高纤维素的转化率。通过单因素实验和正交实验,研究了纤维素酶、木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶对酶解效率的影响规律。结果表明,汽爆玉米秸秆,纤维素含量达42.21%,半纤维素仅为3.65%。纤维素酶对酶解过程起决定性作用,添加40 FPU/g时,酶解率为75.45%;木聚糖酶可促使更多的纤维素暴露出来,添加1 500 IU/g时,酶解率最高为78.03%;β-葡萄糖苷酶有助于消除纤维二糖积累造成的反馈抑制,用量40 IU/g时,纤维二糖浓度为0.330 4 g/100 m L,酶解率达76.45%。正交实验确定最佳工艺为:纤维素酶用量30 FPU/g,木聚糖酶用量800 IU/g,β-葡萄糖苷酶用量40 IU/g;该条件下,进行底物质量浓度25%的验证实验,葡萄糖达9.3g/100 m L,若用单一天冠纤维素酶,葡萄糖仅5.9 g/100 m L,提高了57.63%。三种酶的影响顺序为:纤维素酶木聚糖酶β-葡萄糖苷酶。     

固定化纤维二糖酶的研究

黑曲霉 (AspergillusnigerLORRE 0 12 )的孢子中富含纤维二糖酶 ,将这些孢子用海藻酸钙凝胶包埋后 ,可以方便有效地固定纤维二糖酶。固定化后的纤维二糖酶性能稳定 ,半衰期为 38d ,耐热性和适宜的pH范围均比固定化前有所增加 ,其Km 和Vmax值分别为 6 .0 1mmol L和 7.0 6mmol (min·L)。利用固定化纤维二糖酶重复分批酶解10g L的纤维二糖 ,连续 10批的酶解得率均可保持在 97%以上 ;采用连续酶解工艺 ,当稀释率为 0 .4h- 1 ,酶解得率可达 98.5 %。玉米芯经稀酸预处理后 ,其纤维残渣用里氏木霉 (Trichodermareesei)纤维素酶降解 ,酶解得率为6 9.5 % ;通过固定化纤维二糖酶的进一步作用 ,上述水解液中因纤维二糖积累所造成的反馈抑制作用得以消除 ,酶解得率提高到 84.2 % ,还原糖中葡萄糖的比例由 5 3 .6 %升至 89.5 % ,该研究结果在纤维原料酶水解工艺中具有良好的应用前景。     

白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

应用混料实验设计制备秸秆复合降解菌剂

农业秸秆类废弃物含有大量木质纤维素,该类物质结构稳定,不易降解,为秸秆的合理利用带来诸多困难。本实验尝试利用混料实验设计对筛选出可以共同培养的五种木质纤维素降解菌的配比进行研究,寻求复合发酵降解剂各组分的最佳配比,并分析发酵产品得到适用于不同发酵目的的菌剂。通过对发酵产品中木质素和纤维素降解率及还原糖的含量的分析建立模型,分析预测纤维素降解率最高为35.75%,木质素降解率最高为27%,还原糖含量最高为3.39mg/g。通过优化得出发酵菌剂最优配比为枯草芽胞杆菌12.1%,克鲁斯假丝酵母10%,地衣芽胞杆菌27.2%,变色栓菌10.6%,黄孢原毛平革菌40%。对应三指标的实测值为：35.47%,26.41%和2.37mg/g。