嗜热真菌木聚糖酶与稀酸联合水解甜菜渣生产L-阿拉伯糖的初步研究

通过嗜热真菌DSM 10635固体发酵生产木聚糖酶,探讨了利用该木聚糖酶-稀酸联合水解甜菜渣生产稀少五碳糖的方法,并对水解产物进行了定量分析.研究发现：通过木聚糖酶-稀酸水解甜菜渣可得到稀少单糖,主要有阿拉伯糖、葡萄糖、木糖等.HPLC结果显示：甜菜渣的水解产物中L-阿拉伯糖含量占全部单糖含量的48.4%（质量分数）.实验结果为进一步研究L-阿拉伯糖的工业生产和精制奠定了基础.     

添加外源物对蒸汽爆破玉米秸秆酶水解性能的影响

研究了8种添加物辅助单、双酶水解蒸汽爆破玉米秸秆的效果和规律。结果表明,在8种外源物中,添加Tween-80对β-葡萄糖苷酶和纤维素酶水解的促进作用最佳,可显著提高酶水解得率和酶活的稳定性。在底物纤维素质量浓度为50 g/L、纤维素酶用量为15.0μmol/(min.g)、β-葡萄糖苷酶用量为30.0μmol/(min.g)的条件下,添加4.0 g/L Tween-80反应48 h,纤维素水解生成葡萄糖和总还原糖的酶解得率分别达到86.85%和93.45%,较空白对照分别提高了7.34%和9.59%,其中可发酵性葡萄糖占总还原糖的92.94%。进一步考察该酶解条件下的蛋白质和酶活回收率,结果表明:添加Tween-80后可溶性总蛋白质的回收率提高了56.83%,β-葡萄糖苷酶和纤维素酶酶活回收率分别提高了16.87%和40.04%。     

大豆秸秆纤维素菌水解条件的研究

以氨水预处理大豆秸秆为原料,研究了康氏木霉固态发酵产纤维素酶及纤维素酶水解的条件,结果表明:较适宜的产酶条件是温度30℃,pH5.0,培养基固液比1∶2.5,时间为96h,产纤维素酶活力为798.84FPU L,以所产纤维素酶进行酶水解,较适宜条件为:温度55℃、pH为5.6、时间36h、酶水解率为6.98%.由液相谱图经定性分析知酶解液的主要成分为葡萄糖、纤维二糖和木糖,为下一步乳酸发酵实验提供了参考数据.     

玉米芯中木聚糖水解制备D-木糖的试验研究

研究了利用玉米芯为原料制备D-木糖的试验条件.经过详细的实验条件考察,得知玉米芯中木聚糖水解为D-木糖的最佳水解条件:硫酸质量分数为2.5%,反应温度为110℃,玉米芯质量(g)和硫酸体积(mL)的比值即固液比为1∶8,反应时间为3 h.木聚糖的水解率达到97.89%.水解液经过石灰水中和、活性炭脱色、乙醇洗涤等过程的脱毒处理,纯度可以达到97.8%,木糖的提纯率为57.6%.     

稀硫酸水解棉花秸秆制糖的工艺

酸水解是一种既简单又可直接将生物质水解转化成可发酵糖的常见方法。本研究以棉花秸秆为原料,在反应温度为121℃时,考察了硫酸浓度和反应时间对棉花秸秆中半纤维素水解生成可发酵糖产量的影响。在单因素实验的基础上,采用响应曲面法设计实验,建立了硫酸浓度和反应时间影响可发酵糖产量的二元二次多项式数学模型,借助模型方程及统计软件求得121℃时棉花秸秆在稀硫酸中水解的最佳工艺条件。通过验证实验得到:硫酸浓度为2.3%,水解时间为55 min时,棉花秸秆水解得到的可发酵糖产量最高,为11.81 g/100 g棉花秸秆。实验通过对棉花秸秆中半纤维素水解条件的优化,提高了棉花秸秆水解制糖的产率,为新疆棉花秸秆的高值化利用奠定应用基础。     

刺糖菌素发酵工艺条件研究

刺糖菌素是由多刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)产生的次级代谢产物,是一种具有触杀及摄食毒性的广谱杀虫剂.通过单因素实验和正交实验对菌株Saccharopolyspora spinosa CT205发酵产刺糖菌素的发酵条件进行了优化.结果表明:该菌产刺糖菌素的发酵培养基添加可溶性淀粉、黄豆饼粉、Na2B4O7和CoCl2可提高刺糖菌素的发酵单位,且得出发酵培养基的初始pH、摇瓶装量和接种量分别以7.0,30 mL/250 mL和10%为最佳.正交实验分析得到最优的发酵培养基为葡萄糖3.0%、可溶性淀粉3.0%、棉籽粉1.0%、黄豆饼粉1.0%、CoCl20.1 mg/L、NaB4 O7 0.1 mg/L.优化之后刺糖菌素的发酵单位达到了90.21μg/mL,比优化前提高了78.5%.     

以甜高粱渣为原料发酵生产乙醇

研究了以甜高粱渣为原料生产燃料乙醇：甜高粱渣经磷酸水解,水解液中和浓缩后接入管囊酵母（Pachysolen tannophilus）发酵生产乙醇,水解残渣加入纤维素酶和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）同步糖化发酵。通过正交实验研究了磷酸水解甜高粱渣的条件,最优条件为：磷酸浓度80g/L、反应温度120℃、反应时间80min、固液比1∶10,最大还原糖得率为0.3024g/g干物料。水解液管囊酵母发酵最大乙醇浓度为14.5g/L;水解残渣同步糖化发酵,当底物浓度为5%时最大乙醇浓度达5.4g/L。总乙醇产率为0.147g/gDM。     

3,5-二硝基水杨酸法测定液体糖中总糖含量

建立3,5-二硝基水杨酸(DNS)测定液体糖中总糖的检测方法,并对总糖的水解条件和还原糖的检测条件进行了优化.结果表明,液体糖中总糖的水解条件为:糖液样品与2 mol/L盐酸体积比为1∶0.5,50℃水浴加热5 min;还原糖的检测条件为:测定波长500 nm,显色剂DNS用量1.5 mL,沸水浴加热7 min,显色时间30 min.标准品葡萄糖在0.1～1.4 mg/mL范围内呈良好的线性关系,平均加标回收率为99.56%,RSD值为3.16%,相关系数R~2=0.999.精密度、重复性和稳定性试验结果的相对标准偏差均小于3%,表明该方法可用于液体糖中总糖含量的测定.     

酸性等离子体作用下淀粉水解及其等离子体酸定义

为开发环保水解工艺,在不使用任何无机酸和无机盐的情况下,利用介质阻挡放电等离子体进行淀粉的水解实验,在酸性等离子体作用下,淀粉水解为葡萄糖和二糖,其转化率达61.2%,质量选择性为34.0%.分析发现放电过程中形成的质子层有很强的酸性,是理想的酸催化剂.由此提出等离子体酸概念,并讨论了其优点和应用前景.该等离子体酸可应用于大量的酸催化反应.     

汽爆玉米秸秆渣诱导产纤维素酶及其水解特性

为提高玉米秸秆的生物降解效率,研究了汽爆处理玉米秸秆渣对纤维素酶的诱导作用及所产纤维素酶的水解特性。结果表明：玉米秸秆采用汽爆处理可以去除大量的半纤维素成分,获得的汽爆渣对里氏木霉NL02合成纤维素酶的诱导作用良好,以10 g/L的汽爆渣为碳源发酵7 d滤纸酶活达到1.90 U /mL。发酵5 d获得的汽爆酶水解效果最佳,当酶用量25 U/g,底物质量浓度50 g/L条件下,水解24 h酶解得率达到95.9%,水解48 h葡萄糖产率为76.4%。当汽爆渣质量浓度为80 g/L,酶用量为15 U/g时,48 h酶解效率达到90.1%,葡萄糖产率为62.9%。     

水解淀粉对运动发酵单胞菌酒精发酵的影响

工业水解淀粉用于运动发酵单胞菌的酒精发酵，其结果与１５％和２０％葡萄糖的发酵结果相近似，酒精终浓度可达９％，发酵周期为７０ｈ，发酵过程中，以２４－４８ｈ期间内产酒精速度最快，显示出水解淀粉用以替代葡萄糖进行运动发酵单胞菌酒精发酵的可能性。     

蜗牛水解液的制备及其乳酸发酵饮料的研究

用碱性蛋白酶对白玉蜗牛肉进行水解,探讨了水解温度、pH值、加酶量及固液比对蜗牛肉水解液水解得率的影响,通过正交试验确定了蜗牛肉水解的较佳条件,并以水解液为原料进行乳酸菌发酵,获得较佳的饮料制备工艺.结果表明:以碱性蛋白酶为水解酶,水解工艺条件为,温度50℃,pH 10.5,料液比1:5,加酶量6 000 U/g,水解3 h后加1%风味蛋白酶水解1 h时水解度为7.13%.水解液乳酸菌发酵的较佳工艺条件为:115℃高温灭菌15 min,蔗糖添加量5%,乳糖添加量2%,乳酸菌接种量3%～4%,时间6 h.     

水解淀粉对运动发酵单胞菌酒精发酵的影响

工业水解淀粉用于运动发酵单胞菌的酒精发酵，其结果与１５％和２０％葡萄糖的发酵结果相近似，酒精终浓度可达９％，发酵周期为７０ｈ，发酵过程中，以２４～４８ｈ期间内产酒精速度最快，显示出水解淀粉用以替代葡萄糖进行运动发酵单胞菌酒精发酵的可能性     

枯草芽孢杆菌D-核糖摇瓶发酵条件的研究

对枯草芽孢杆菌(Bacillus　subtilis)S21进行了摇瓶条件下的D-核糖发酵条件的研究,主要考察了添加木糖、pH、溶氧水平以及采用补糖方式对发酵的影响,确定了D-核糖发酵的最佳工艺条件D-木糖50g／L初始pH7．0,初始葡萄糖浓度为150g／L,碳酸钙20g／L,并在发酵36h后,在装液量为35mL的500mL三角瓶中添加0．75g／mL的葡萄糖溶液2mL,S21菌可积累D-核糖达51．1g／L。     

玉米淀粉双酶水解糖米根霉L - 乳酸发酵的研究

以米根霉（Rhizopus oryzae)NRRL395HS99为菌种，玉米淀粉双酶水解糖为碳源，发酵培养基为基础在摇瓶上确立了最佳发酵条件.并以此为参照进行了50L罐的发酵试验，比较了摇瓶和50L罐发酵的异同。在50L罐中，玉米淀粉双酶水解糖130g/L左右、以重质碳酸钙为中和剂、硅油为消泡剂发酵58－59h可产酸110g/L以上，转化率达87％左右。重质碳酸钙应用于米根霉L－乳酸发酵对于降低生产成本具有重要意义。     

麦秸秆稀酸水解条件的研究

通过对麦秸秆在相对较低的温度下稀酸水解实验研究,探讨了原料与稀硫酸的固液比,反应时间、稀硫酸浓度和温度对纤维素、半纤维素降解为还原糖含量的影响.确定麦秸秆最佳水解条件是:固液比为1∶8、0.6%稀硫酸在160℃下反应1 h,得到还原糖浓度50.34 g/L、得率为61.96%.     

酸性离子液体[bmim]HSO4催化纤维素水解的研究

以1-正丁基-3-甲基氯代咪唑为溶剂,酸性离子液体1-正丁基-3-甲基硫酸氢根代咪唑([bmim]HSO4)为催化剂,考察了溶解时间、反应温度、催化剂用量、水量等因素对纤维素水解的影响.结果表明,[bmim]HSO4具有良好的催化效果,当催化剂用量为1.5 g,水量为0.1 mL,反应温度为90℃时,反应80 min,还原糖收率可以达到92%.     

酸性离子液体[bmim]HSO_4催化纤维素水解的研究

以1-正丁基-3-甲基氯代咪唑为溶剂,酸性离子液体1-正丁基-3-甲基硫酸氢根代咪唑（[bmim]HSO4）为催化剂,考察了溶解时间、反应温度、催化剂用量、水量等因素对纤维素水解的影响.结果表明,[bmim]HSO4具有良好的催化效果,当催化剂用量为1.5 g,水量为0.1 mL,反应温度为90℃时,反应80 min,还原糖收率可以达到92%.     

由甲壳素制备N-乙酰葡萄糖胺二聚糖的研究

虾壳经酸碱两次交替处理制得甲壳素.制得的甲壳素用浓盐酸部分水解得到N-乙酰葡萄糖胺低聚糖混合物,柱层析分离制备N-乙酰葡萄糖胺二聚糖(NAG).试验考查了水解温度、水解时间、盐酸浓度对水解反应的影响以及脱洗液浓度与二聚糖纯度的关系.甲壳素水解制备N-乙酰葡萄糖胺二聚糖的适宜反应条件为水解温度50℃,水解时间5.5 h,盐酸浓度6.0 mol/L.分离N-乙酰葡萄糖胺二聚糖的最佳脱洗液浓度为5%乙醇溶液,此条件下N-乙酰葡萄糖胺二聚糖的得率最高可达24.06%.     

戊糖己糖混合糖发酵生产乙醇的主要影响因素

以树干毕赤酵母为发酵菌株,高混合糖(木糖、葡萄糖)为发酵底物,确定树干毕赤酵母高糖浓度发酵时所需的条件.研究结果表明,在高糖浓度乙醇发酵中,树干毕赤酵母较为适宜的发酵温度为30℃,发酵24 h,残糖浓度和乙醇浓度分别为0.1 g/L和32.5 g/L.添加硫酸铵1.1 g/L+微量元素发酵效果较好,乙醇浓度为33.2g/L.由典型发酵过程中各物质浓度变化曲线可知,酵母优先利用葡萄糖,发酵12 h葡萄糖和木糖的还原糖利用率分别为89.3%、10.7%.待12 h葡萄糖几乎被消耗完后,对木糖的利用开始占主导地位,乙醇浓度随着糖的不断消耗而逐渐提高.发酵28h时乙醇浓度最高,达到33.2 g/L.