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。     

康氏木霉(P2)纤维素酶转化蔗髓纤维素成糖及生产SCP

在30升卧式酶解罐和5升标准发酵罐中,进行了以蔗髓纤维素为基质,用康氏木霉(Trichoderma koningii)P2菌株产生的纤维素酶水解成糖生产单细胞蛋白的试验。10%的底物浓度可以得到较高的转化率。最适搅拌速度为10r/min,用酶量为2.21u/g底物,50℃酶促水解24小时,酶解液中还原糖含量为3—4%,底物得糖率49.5%,全纤维素转化率73.8%。用该酶解糖生产单细胞蛋白,试验了5升标准罐培养酵母的最适条件。     

阿魏酸酯酶和纤维素酶在水解汽爆稻草中的协同作用

利用阿魏酸酯酶, 水解天然木质纤维素原料中半纤维素与木质素之间的阿魏酸酯键, 从破坏两者共价键连接的角度, 探索阿魏酸酯酶促进纤维素酶水解汽爆稻草中纤维素的可行性。结果显示, 当阿魏酸酯酶加入量为240 mu/g底物、水解72 h时, 汽爆稻草纤维素的酶解率、不溶性底物失重率较不加阿魏酸酯酶分别增加了32.00%、32.77%; 阿魏酸酯酶(300 mu/g底物)作用120 min后, 纤维素酶对汽爆稻草纤维素的酶解率、不溶性底物失重率分别增加了29.85%、32.48%。通过比较不同酶法处理后的汽爆稻草的可及度和红外光谱图发现, 阿魏酸酯酶能有效地水解原料中的酯键, 提高原料可及度50%以上。由此表明, 阿魏酸酯酶和纤维素酶之间存在较大的协同作用, 添加阿魏酸酯酶能够提高纤维素酶对天然木质纤维素的酶解效率。     

纤维素酶水解稻草生产单细胞蛋白（SCP）：Ⅱ.稻草酶解液生产SCP的研究

从18株酵母和2株白地霉中选得两株酵母它们能较好地利用稻草酶解液生产单细胞蛋白,其菌名和编号为皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)AS 1.374,假丝酵母(Candida sp.)Y002对这两株菌的生长条件进行了研究,在pH5.0、30—32℃、糖浓度1.5—2.0％、培养36h的条件下,SCP对糖的产率可达66.6％。     

影响纤维素酶水解木屑的若干因子的研究

木霉201,79、SA3和1096产生的纤维素酶对天然木屑的水解能力都极其低微,但当木屑氮过适当的预处理以后,酶的永解能力明显地提高。X₂-85菌纤维素酶在45℃保温24h,酶活损失15％左右。用三种底物考察酶用量与酶解率之间的关系：酶浓度增加100％,木纸浆的酶解增长率为120％,脱脂棉的酶解增长率为31％,酸处理木粉的酶解增长率为2％。差别很悬殊,说明提高酶解率的主要途径,是把对酶亲和力小的木屑转变为对酶亲和力大的底物。     

稀碱预处理棕榈残渣制备纤维乙醇

以棕榈残渣(Empty fruit bunch,EFB)为原料,通过预处理、酶解、发酵等过程制备纤维乙醇.首先对比了碱、碱/过氧化氢等预处理条件对棕榈残渣组成及酶解的影响,结果表明稀碱预处理效果较好.适宜的稀碱预处理条件为:NaOH浓度为1％,固液比为1∶10,在40℃浸泡24 h后于121℃下保温30 min,在该条件下,EFB的固体回收率为74.09％,纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为44.08％、25.74％和13.89％.对该条件下预处理后的固体样品,以底物浓度5％、酶载量30 FPU/g底物酶解72 h,纤维素和半纤维素的酶解率分别达到84.44％和89.28％.进一步考察了酶载量和底物浓度对酶解的影响以及乙醇批式同步糖化发酵,当酶载量为30 FPU/g底物,底物浓度由5％增加至25％时,利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae(接种量为5％,VIV)发酵72 h后乙醇的浓度分别为9.76 g/L和35.25 g/L,可分别达到理论得率的79.09％和56.96％.     

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。     

纤维素酶水解蔗髓及生产饲料酵母的放大试验

近几年来,利用纤维素酶水解废纤维素生产单细胞蛋白的研究,引起了许多国家的重视。我们在小型试验的基础上,进行了放大试验。试验的规模为酶解2,000立升罐,培养酵母1,000立升罐。对通风制曲、蔗髓的预处理和酶解及酵母的培养等工艺条件进行了试验,取得了通风曲CMC酶活稳定在120毫克/毫升以上,蔗髓得糖率48—49%,酵母产率(对投糖计)70%左右的效果。该工艺基本稳定,设备简单。酵母成品蛋白质含量45%,必需氨基酸齐全,安全性和经济成本基本过关。     

胃蛋白酶和木瓜蛋白酶水解核桃蛋白工艺研究

以核桃粕为原料,以水解度为考察指标,研究胃蛋白酶和木瓜蛋白酶对核桃蛋白的水解作用.结果表明：木瓜蛋白酶为酶解核桃蛋白最佳酶,其最佳酶解条件为底物浓度4％、酶质量分数5％、酶解 pH 值为7．0、酶解温度50℃、酶解时间4 h;在该条件下,木瓜蛋白酶酶解核桃蛋白水解度可高于25．76％.     

酶法降解植物纤维素技术研究

用正交试验法探讨了以麦秸为原料进行纤维素酶降解的工艺条件。正交试验的结果表明,影响麦秸纤维素降解的因素的主次顺序为A（酶添加量）＞B（底物浓度）＞E（时间）＞C（温度）＞D（pH值）,纤维素酶解麦秸纤维素的最佳组合为A3B1E3C3D2,即纤维素酶的添加量为0．2％,底物浓度为5％,反应时间为2h,反应温度50℃,pH5.0时为最佳条件。在比常规酶解法时间缩短12－30倍的条件下,能使纤维素降解葡萄糖的转化率达22．3％。     

玉米秸秆分批补料获得高还原糖浓度酶解液的条件优化

木质纤维素高浓度还原糖水解液的获得是纤维乙醇产业化发展的方向。在发酵工业领域,分批补料法是实现这一目标的重要研究途径。本研究采用分批补料法对获得高浓度玉米秸秆酶解还原糖的条件进行了优化。以稀硫酸预处理的玉米秸秆为原料,考察了液固比、补加量与补加时间对分批补料糖化的影响。结果表明,秸秆高浓度酶解液条件的初始物料为20％ (重量/体积),木聚糖酶220 U/g (底物),纤维素酶6 FPU/g (底物),果胶酶50 U/g (底物),在24 h、48 h后分批补加8％预处理后的物料,同时添加与补料量相应的木聚糖酶20 U/g (底物),纤维素酶2 FPU/g (底物),72 h后,最终糖化结果与非补料法相比,还原糖浓度从48.5 g/L提高到138.5 g/L,原料的酶解率最终达到理论值的62.5％。试验结果表明补料法可以显著提高秸秆水解液还原糖浓度。     

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).     

碱液湿磨预处理稻草的酶解性能

预处理是提高酶法木质纤维素糖化效率的重要加工过程.本论文对稻草进行碱液湿磨预处理和酶解,探讨了预处理碱液浓度对稻草的成分、结构和酶解的影响,同时利用米氏方程对稻草酶解反应进行动力学分析,求出了米氏常数Km 和最大反应速率rmax.实验结果表明,碱液湿磨预处理明显改善了稻草的酶解性能.未处理稻草酶解的还原糖收率为13.4%、Km 为66.8 mg/mL、rmax 为312.5μmol/(min · mL).采用1%NaOH 溶液对稻草进行预处理1h 后,还原糖收率提高到41.4%,Km 减小到15.9 mg/mL, rmax 提高到666.7μmol/(min · mL).预处理过程中木质素去除、纤维素晶体结构消除、底物可及度增加是酶解中还原糖收率和反应速率上升的主要原因.     

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。     

常压甘油自催化预处理麦草浓醪发酵纤维素乙醇

目前纤维素乙醇成本偏高的根本原因在于没有达到淀粉质乙醇发酵水平的"三高"(高浓度、高转化率和高效率)指标,提高水解糖液浓度和避免发酵抑制物来实现浓醪发酵,是解决问题的关键。文中以常压甘油自催化预处理麦草为底物,尝试采用不同发酵策略,探讨其浓醪发酵产纤维素乙醇的可行性。在优化培养条件(15%底物浓度,加酶量30 FPU/g干底物,温度37℃,接种量10%)下同步糖化发酵72 h,纤维素乙醇产量为31.2 g/L,转化率为73%,发酵效率0.43 g/(L·h);采用半同步(预酶解24 h)糖化发酵72 h,纤维素乙醇浓度达到33.7 g/L,转化率为79%,发酵效率为0.47 g/(L·h),其中(半)同步糖化发酵中90%以上纤维素已被糖化水解用于发酵;采用分批补料式半同步糖化发酵,补料到基质浓度相当于30%,发酵72 h时纤维素乙醇产量达到51.2 g/L,转化率为62%,发酵效率为0.71 g/(L·h)。在所有浓醪发酵中乙酸不足3 g/L,无糠醛和羟甲基糠醛等发酵抑制物。以上结果表明,常压甘油自催化预处理木质纤维素基质适用于纤维素乙醇发酵;分批补料式半同步糖化发酵策略可用来进行浓醪纤维素乙醇发酵;未来工作中提高基质纯度和强化酶解产糖是浓醪纤维素乙醇达到"三高"指标的关键。     

木霉纤维素酶糖化稻草的影响因素试验

粗饲料的来源很广,各种农作物的稭秆、秕壳都可以成为粗饲料。但由于它们含有大量的纤维素(约占干重的1/3),猪很难消化吸收,因此营养价值很低,不能很好地加以利用。纤维素酶的研究成果为粗饲料充分而有效地用于养猪生产提供了可能。国外曾用高活性的木霉纤维素酶在工业加工的条件下可以将纤维素几乎全部转化为葡萄糖及纤维二糖。要研究出适合我国农村条件的粗饲料酶解方法,这是我国微生物学科     

纤维素酶在木质纤维素生物质转化中的应用研究

选育得到纤维素酶高产菌株里氏木霉突变菌株(Trichoderma reesei) 813A,优化了其发酵产酶条件。利用该菌株所产纤维素酶对天然木质纤维素的水解糖化过程进行研究,确定了实验条件下最优的糖化条件(温度50℃, pH 4.5,酶浓度6～8 FPU/mL,底物浓度2%)。以玉米叶和杨树叶为天然纤维素原料,水解糖化率分别达到86.2％和56.0%。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)将糖化液转化为酒精,产乙醇浓度达到 5%～5.8%,转化率为79.4%～92.1%。     

乙酸分级预处理甘蔗渣对纤维素酶解性能的影响

为提高甘蔗渣的纤维素酶解性能,采用乙酸脱木素结合碱脱乙酰基的预处理工艺 (Acetoline工艺) 对甘蔗渣进行预处理,考察了乙酸脱木素过程中若干因素对预处理结果的影响,并对预处理后甘蔗渣的纤维素酶解性能进行了研究。结果表明,经过Acetoline预处理后甘蔗渣在7.5％固体含量、15 FPU+10 CBU/g固体的纤维素酶和β-葡萄糖苷酶用量下酶解48 h,酶解聚糖转化率接近80％。与稀酸预处理相比,Acetoline预处理可以得到更高的酶解聚糖转化率。实验结果表明Acetoline工艺是一种可有效提高甘蔗渣纤维素酶解性能的预处理方法。     

胃蛋白酶水解绿豆分离蛋白的工艺

选用胃蛋白酶对绿豆分离蛋白进行酶法水解,考察了原料预处理条件、pH、温度、底物浓度等对酶解的影响,结果表明：原料预处理最适条件为沸水浴中90℃处理20min,在37℃、pH1．8、底物质量分数7％、酶量6000U／g条件下酶解180min,水解度（DH％）为19．86％,达到了制备小肽的水解度要求。实验证明,经过水解,绿豆分离蛋白各功能特性得到很好的改善。     

直接加热膨化蔗渣酶法水解的研究

采用加热时间为２０ｍｉｎ,压力为２．０ＭＰａ,温度为１２０℃的直接加热膨化甘蔗渣为水解底物、日本ｙｓｋｕｌｔ生物化学试剂公司生产的ｏｎｏｚｕｋＲＳ型纤维纯洁酶粉进行蔗渣的酶法水解实验,考察了蔗渣中纤维素的酶解还原糖得率与反应时间、酶浓度、ｐＨ值、缓冲液种类、离子强度以及固液比的关系,结果表明：当固液比为５％（ｗ／ｖ）,酶浓度＞１．２０ｍｇ／ｍｌ时,还原糖得率随酶浓度的增加变化不显著;本实验条件下,缓冲液种类和离子强度对还原糖得率几乎没有影响;水解最适宜ｐＨ值为４．２～４．９;最佳反应温度为５０℃。