酶法制备低聚木糖的研究

利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖,为麸皮的深加工开辟了一条新途径.根据实验确定了木聚糖酶水解麸皮木聚糖的工艺条件,即酶浓度为1200 IU/g底物,木聚糖终质量分数为12%,水解温度为40℃,水解时间为6 h,总糖得率为57.12%,低聚木糖的得率为22.52%.对酶解液进行定性定量分析,结果表明,其主要成分为木二糖和木三糖.     

调控酶解底物初始pH制备低聚木糖

研究在木聚糖酶定向酶解纯木聚糖及木聚糖碱抽提液制备功能性低聚木糖时,酸和缓冲溶液调控底物的初始ｐＨ对低聚木糖的影响。结果表明,木聚糖酶在ｐＨ５．０左右的活力最高;酸调控纯木聚糖底物的低聚木糖得率低于缓冲溶液调控的低聚木糖得率,但两者相关不大;而当底物为木聚糖碱抽提液是,由于木素的存在,两种调控方式的低聚木糖得率相差较大,酶解液出现浑浊状态;酸调控纯木聚糖,木聚糖碱抽提液时,低聚木糖得率最高的初始ｐ     

小麦麸皮木聚糖理化性质及抗氧化活性研究

小麦麸皮是天然可再生的农业副产品,其中木聚糖是小麦麸皮中非淀粉多糖的主要成分,具有优良的理化特性和生理活性;但小麦麸皮多作为醋、酱油或饲料等其他廉价产品的原料,造成了资源浪费。通过对小麦麸皮高温蒸煮液进行乙醇分级沉淀,得到4种木聚糖组分(EXy40、EXy60、EXy80、EXy90),对各组分进行单糖组成分析、相对分子质量测定、红外光谱分析;考察了酶解对4种木聚糖组分体外抗氧化活性的影响。结果表明:4种木聚糖组分的相对分子质量分布较窄,多分散性系数较小;经改性后,体外抗氧化活性均有显著增强,其中EXy40、EXy80和EXy90三种组分的羟自由基清除率达到97%以上。研究以期为小麦麸皮的综合开发利用及深入探索小麦麸皮木聚糖的构效关系,提供一定的理论依据。     

理化因子预处理对玉米芯糖化的影响

以玉米芯为原料,以溶出还原糖量、总糖量为指标,探讨不同理化因子对玉米芯预处理的影响.结果表明,0.2%盐酸以固液比1∶10,在121℃蒸煮20 min,溶出还原糖、总糖量分别达到21.18%和29.70%.高温及延长时间更有助于溶出还原糖、总糖;NaOH预处理有利于溶出木聚糖但并不利于木聚糖水解;盐酸、硫酸预处理更有利于溶出还原糖,且盐酸效果更好.     

猪粪便不同酸糖化预处理及其酶解条件研究

探讨了几种酸对猪粪便糖化预处理和预处理后的猪粪便酶解条件的影响.结果表明:强酸预处理猪粪便优于中强酸和弱酸,而5%盐酸在110℃预处理猪粪便4 h可以使还原糖含量达到46.41%.盐酸预处理猪粪便后,影响其酶解的主要因素是酶用量和底物浓度,酶解试验的最佳条件为酶解温度45℃、酶用量300 mg/L、底物浓度15 g/L和pH 4.8.酶解还原糖含量达到11.26%.     

玉米秸秆预处理优化实验条件研究

目的:探索一种高效预处理玉米秸秆的方法.方法:低浓度的湿热酸或碱在高压蒸汽(121℃,0.1 Pa)条件下,对玉米秸秆进行预处理.结果:从还原糖产量方面考虑,以1%硫酸按固液比1∶5处理玉米秸秆40 min为最宜.从木质素降解方面考虑,相同条件下氢氧化钠预处理,还原糖产量极低,但木质素含量降低明显,有利于进一步酶解作用.     

蔗渣酶解初步研究

试验以蔗渣作为底物的基本原料,培曲和酶解初步研究結果如下:蔗渣加銨盐,尿素和若干其他无机盐作为培曲培养基,适于木霉和其他试验菌的生长与纤維素酶的产生;蔗渣曲的酶活超过麸皮曲的酶活。蔗渣經2％NaOH预处理作底物,在底物曲比3∶2或2∶1(干重比)和固液比1∶10(干重、体积比)、pH5.0、保持50℃酶解24—36小时,酶解液还原糖濃度为3.5—4％,底物全纤維轉化率可达80％以上。混合曲和攪拌酶解有利于提高酶解液的糖濃度和底物的轉化率。酶解液还原糖含有葡萄糖、纤維二糖和木糖;其中50％可被几种酵母利用,约80％可被白地霉利用。     

木聚糖酶分级对高温降解木聚糖酶水解的影响

为提高酶解液中聚合度为2～5的低聚木糖含量,采用超滤的方法对木聚糖酶进行分级,用于高温降解木聚糖的酶水解。结果表明：木聚糖酶原酶液经超滤分级后,得到的木聚糖酶A组分（分子质量为30～50 ku）、B组分（分子质量为10～30 ku）和C组分（分子质量小于10 ku）,均能使木聚糖中聚合度较高的糖降解为聚合度为2～5的低聚木糖。木聚糖酶B组分由于富含内切木聚糖酶XYN I和XYNⅡ,1 mg酶蛋白可以产生263 g木二糖、185 g木三糖、115g木四糖和046 g木五糖,明显高于木聚糖酶A和C组分高温降解木聚糖的水解能力。     

小麦秸秆糖化工艺的对比研究

通过比较化学糖化法和酶解糖化法对小麦秸秆的糖化效果,确定了较优的糖化方法和糖化工艺参数。研究结果表明:在化学糖化中,酸解糖化优于碱解糖化,以盐酸糖化的效果最好;当盐酸质量分数为25%、酸固比为25∶1 mL/g、糖化时间为5 d时,还原糖得率为20.76%。在酶解糖化中,木聚糖酶糖化效果优于其他酶类;在初始pH=4.5、酶解温度40℃、w(酶)∶w(秸秆)=0.06、小麦秸秆0.02 g/mL、酶解时间24 h时,还原糖得率为33.55%。说明木聚糖酶糖化效果优于盐酸糖化。     

木聚糖降解酶酶法制取低聚木糖的初步研究

木聚糖酶是一类复合酶系,木聚糖水解酶具有多重性现象.酶解法的关键在于木聚糖酶对底物的适应性,即选择合适的木聚糖酶.着重介绍木聚糖的预处理、选择相关条件酶解.正交试验表明,木聚糖酶水解木聚糖的条件为:在摇床转速为220r/min,温度为45℃的条件下,50mL缓冲液(pH=3.6)中加入0.02%木聚糖酶酶解2g粗木聚糖5h,得到低聚木糖浓度为4.12mg/mL,低聚木糖占总糖浓度的41.18%.     

酶解法预处理杜仲粕壳考察指标的研究

为探讨杜仲粕壳酶解液中总糖含量的测定方法的可行性,将其总糖含量作为酶解率的考察指标,在相同酶解条件下,同一用量的不同种类酶和不同用量的同一种酶分别对杜仲粕壳酶解,采用蒽酮比色法,以供试品空白为参比测定酶解液中总糖的含量.结果表明:在625 nm波长下测得的各酶解液中总糖含量能较好地反应出酶解率的不同,同时酶解液中的酶不会影响蒽酮比色法测定酶解总糖的含量作为酶解率的考察指标.采用差示光度法(△A法)可消除酶解液中干扰测定总糖含量的许多因素,方法简单,结果准确,可为研究酶解法预处理样品原料的酶解率提供一种可行的考察指标.     

绿液预处理对毛竹化学成分及酶水解糖化的影响

毛竹是重要的木质纤维素类能源作物之一,为提高毛竹的酶水解糖化效率,研究了不同总用碱量(TTA)和温度下,绿液(碳酸钠+硫化钠)预处理对毛竹的化学成分及酶水解的影响。结果表明:随着预处理用碱量增加和温度的提高,木质素的脱除率上升,但同时也加剧了碳水化合物的降解。预处理后的浆料用CellicCTec2复合酶进行酶水解,结果表明随着预处理用碱量和温度的提高,各聚糖得率均有所上升。优化得到绿液预处理毛竹最优条件为:最高温度160℃,用碱量16%,硫化度25%。此条件下的浆料得率为68.3%,脱木质素率为44.6%。所得浆料在纤维素酶用量40μmol/(min·g)下酶水解后,葡聚糖、木聚糖和总糖得率分别为64.9%、48.0%和58.1%。     

绿液预处理对毛竹化学成分及酶水解糖化的影响

毛竹是重要的木质纤维素类能源作物之一,为提高毛竹的酶水解糖化效率,研究了不同总用碱量(TTA)和温度下,绿液(碳酸钠+硫化钠)预处理对毛竹的化学成分及酶水解的影响。结果表明:随着预处理用碱量增加和温度的提高,木质素的脱除率上升,但同时也加剧了碳水化合物的降解。预处理后的浆料用CellicCTec2复合酶进行酶水解,结果表明随着预处理用碱量和温度的提高,各聚糖得率均有所上升。优化得到绿液预处理毛竹最优条件为:最高温度160℃,用碱量16%,硫化度25%。此条件下的浆料得率为68.3%,脱木质素率为44.6%。所得浆料在纤维素酶用量40μmol/(min·g)下酶水解后,葡聚糖、木聚糖和总糖得率分别为64.9%、48.0%和58.1%。     

绿色木霉EU2-77纤维素酶对园艺废弃物的酶解特性分析

以溶剂萃取法对园艺废弃物进行预处理,利用本实验室自筛绿色木霉(Trichoderma viride)EU2-77产生的纤维素酶对预处理前后的园艺废弃物进行酶解.结果表明,经过预处理的园艺废弃物的酶解产物总还原糖收率为未预处理的22.55倍.绿色木霉EU2-77纤维素酶分别与商业菌株里氏木霉(T.reesei)RUT C30纤维素酶和商业酶进行酶解性能比较,得出该酶酶解总还原糖收率(316.4 mg/g)高于商业菌株里氏木霉RUT C30纤维素酶(232.4 mg/g)和商业酶Celluclast1.5L(239.6 mg/g);而与商业酶Celluclast 1.5L+Novozym188混合液酶解能力(331.6 mg/g)以及Celic Ctec酶解能力(303.2 mg/g)相差不大.绿色木霉EU2-77产生的纤维素酶可望在园艺废弃物的回收利用方面得到推广应用.     

甘蔗渣制备低聚木糖的工艺优化

甘蔗渣是一种常见的农业废弃物，对甘蔗渣制备低聚木糖的工艺进行优化，可为其高值化利用提供理论依据。本研究以甘蔗渣为原料，采用低浓度碱脱木质素-低强度酸水解-木聚糖酶酶解的工艺来制备低聚木糖，分别研究了碱处理浓度、碱处理温度和碱处理时间对木质素脱除率、木聚糖保留率的影响以及酸处理浓度、酸处理温度、酸处理时间对低聚木糖和木糖产率的影响，最后通过单因素试验结合响应面法对木聚糖酶酶解工艺进行优化。结果表明，低浓度碱脱木质素的处理参数为KOH溶液浓度0.3 mol/L、碱处理温度110℃和碱处理时间1.5 h,在此条件下木质素脱除率和木聚糖保留率分别达到57.8%和87.4%;低强度酸水解的处理参数为H₂SO₄溶液浓度0.1 mol/L、酸处理温度80℃和酸处理时间1 h,在此条件下的最优酶解工艺为酶用量22 U/g碱处理甘蔗渣(Alkali treated Sugarcane Bagasse, ASB)、酶解温度40.5℃、酶解时间4.3 h,得到的低聚木糖产量为12.66 g/L。本研究为甘蔗渣的高值化利用以及更好地制备低聚木糖提供了新思路和理论依据...     

乙醇预处理对水稻秸秆物质迁移和酶解的影响

在生物法利用木质纤维素原料生产乙醇的过程中,预处理方法是影响酶解糖化和发酵的关键因素.以水稻秸秆为原料,研究了加入不同浓度硫酸和乙醇预处理对酶解的影响.2%硫酸预处理后,固体部分酶解液中葡萄糖质量浓度和转化率分别可达53.9g/L和71.5%,明显高于其他预处理条件的酶解结果;并且酶解液葡萄糖转化率与酶解初始条件下木聚糖、木质素和其他成分的总负荷呈近似线性关系.通过气质联用技术和主成分分析的多元统计方法对预处理液体中的物质进行定性和定量分析,得到不同预处理条件下的6种标志物.     

稀盐酸预处理沼气发酵原料水葫芦的优化条件研究

以采自昆明滇池的新鲜水葫芦为材料,以酸降解液中所含还原糖和挥发性脂肪酸的含量为指标,研究温度、酸质量分数、固液比和处理时间对稀盐酸降解新鲜水葫芦有机质的影响.结果表明,各因素对还原糖含量的影响顺序为:温度酸质量分数固液比处理时间;对挥发性脂肪酸含量的影响顺序为:酸质量分数固液比处理时间温度.同时确定了稀盐酸预处理水葫芦的最佳条件为:酸质量分数7%,处理温度60 ℃,固液比1 g:3 mL,处理时间1.5 h,在此条件下还原糖和挥发性脂肪酸转化率达到4.4%和29.0%,与未处理样相比分别提高了628%和491%.可见,以此方式可提高水葫芦的生物利用率.     

玉米芯中木聚糖提取方法的研究

采用碱解玉米芯粉末后,玉米芯碱解液用30%(w:v)过氧化氢溶液脱色并且用10%(w:v)三氯乙酸溶液脱蛋白来提取木聚糖,收得率分别为24.4%。并用真菌DSM10635菌株产的木聚糖酶对以三种不同来源的木聚糖以及自提玉米芯木聚糖为底物测得的米氏常数进行比较,还检测比较了DSM 10635木聚糖酶以桦树和自提木聚糖作为底物的最佳酶促反应温度。结果表明,从玉米芯自提木聚糖的Km值7.5303与燕麦木聚糖的Km值5.6044相近,桦树和自提的木聚糖的最佳酶促反应温度也都在65-70℃左右,具有一定的取代性。方法简单,收得率较高的木聚糖提取方法对工业上大量生产具有重要的意义。     

微量量热法研究预处理对小麦秸秆酶降解反应的影响

以粉碎、球磨、碱、酸预处理过的小麦秸秆粉为底物，利用瑞典产滴定微量量热仪测定了37℃时相同浓度的纤维素酶降解小麦秸秆的热功率一时间曲线，计算出酶降解反应的热效应．结果表明；4％氢氧化钠预处理的小麦秸秆粉酶解效果最好．     

超声波辅助碱预处理蔗渣的研究

为了提高蔗渣的酶解产糖率,利用超声波辅助碱预处理蔗渣。碱处理的单因素实验和超声波辅助碱的正交试验表明,超声波辅助碱预处理蔗渣最佳参数为:碱的最佳浓度为1%、最佳处理时间为60 min、最佳处理温度为80℃。在超声波辅助碱预处理蔗渣最佳条件下,酶解产糖率的单因素实验最佳条件为:酶解最佳时间为30 h,最佳酶用量为6.0 FPU,最佳酶解温度为50℃。超声波辅助Na OH预处理蔗渣是一种能有效降低预处理温度,提高酶解产糖量,提高物料的可及性,提升生产效率,降低纤维素转化为乙醇生产成本的预处理方法。