生物柴油酸催化甲醇法生产工艺全流程模拟与经济分析

应用SuperPro Designer流程模拟软件,对生物柴油酸催化甲醇法工艺进行全过程仿真模拟与计算,并技术经济分析.模拟结果表明:主要过程数据符合实验结果,生物柴油产品脂肪酸甲酯(FAME)质量分数大于97%,满足欧盟生物柴油标准,工艺流程设计合理.经济分析表明:年产8 000t生物柴油的酸催化甲醇法工艺,其直接固定成本约2 078万元,其中主要设备购置成本为363万元,原料成本占操作成本71%以上;项目总投资约2 572万元,税后净利润可达962万元·a-1,投资收益率为37.39%.     

甘油脱水酶的研究进展

甘油脱水酶是微生物发酵法生产3-羟基丙醛和1,3-丙二醇过程中的关键限速酶.文中对甘油脱水酶的结构与功能、作用机制、基因工程研究等情况进行综述,探讨了甘油脱水酶的研究进展并提出一些建议.     

固定化丁酸梭菌转化甘油生产1,3-丙二醇的研究

通过比较棉纤维织物、聚乙烯醇缩甲醛柱体、活性炭颗粒在35℃、厌氧条件下吸附丁酸梭菌(Clostridium butyricum)将甘油转化为1,3-丙二醇的有效性,选择活性炭颗粒作为固定化丁酸梭菌的较佳载体.以活性炭颗粒作为吸附载体时,初始甘油质量浓度从20g/L提高至252g/L,最终1,3-丙二醇质量浓度从9.5g/L增加至38.3g/L,同时残余甘油质量浓度从0g/L提高至96.3g/L,1,3-丙二醇的时空产率从0.7g/(L·h)提高至2.2g/(L·h),摩尔得率从65%降低至58%.     

微波辅助酸水解麦糟制备低聚木糖的工艺

采用单因素法,考察了酸浓度、提取时间、浸泡时间、微波功率和料液比(麦糟质量与水的体积的比)对低聚木糖提取率的影响,并在此基础上用正交设计对低聚木糖的提取工艺进行优化.实验结果表明,微波辅助提取低聚木糖的优化工艺组合为磷酸浓度为0.8 mol·L-1,提取时间为25 min,浸泡时间为0.5 h,微波功率为440 W,料液比为1∶50.在此工艺条件下,低聚木糖的提取率为49.87%,平均聚合度为3.49.     

耐高浓度甘油的1,3-丙二醇生产菌的诱变选育

利用紫外线对克雷伯杆菌进行诱变,筛选出耐高浓度甘油且1,3-丙二醇(1,3-PD)产量较高的突变株KpⅥ.实验结果表明,在距离34 cm,功率30 W的紫外灯垂直照射下,最佳紫外诱变时间为6 min,此时,致死率为90.9%.克雷伯杆菌经过紫外诱变后,菌落明显增大,是原始菌株的2~4倍;变异菌株KpⅥ经过6代遗传稳定性考察,甘油消耗率和1,3-PD产量稳定,且保持了较高水平.在甘油质量浓度为90 g.L-1的条件下,变异菌株KpⅥ的甘油消耗率为98.3%,甘油转化率为50.4%,1,3-PD产量为44.81 g.L-1,生产能力达到0.75 g.(L.h)-1.     

麦糟水解液中单糖及脂肪酸的HPLC分析

建立高效液相色谱(HPLC)测定麦糟水解液中的单糖及脂肪酸的分析方法,检测条件:色谱柱为Aminex HPX-87H柱,柱温为50℃,流动相为5 mmol.L-1的硫酸,流速为0.4 mL.min-1,检测器为示差折光检测器.在此条件下,水解液中的单糖及脂肪酸的峰面积与浓度线性关系良好,相关系数R2在0.999 91~0.999 98之间,回收率为97.3%~101.5%.通过对样品的分析表明,麦糟水解液中不含有葡萄糖、甲酸及乙酰丙酸,木糖和阿拉伯糖的质量浓度比较高,乙酸的质量浓度比较低,单糖及脂肪酸的混合液得到很好的分离,分离过程在23 min内完成.     

固定化双菌串联发酵生产1，3-丙二醇

以葡萄糖为底物，利用分别固定化的酵母Candida krusei ICM-Y-05和肺炎杆菌Klebsiella pneumoniae ZJU 5205串联发酵生产1,3-丙二醇。实验结果表明，由C.krusei发酵而得粗甘油只需经简单离心后即可被K.pneumoniae所利用。将C.krusei包埋于NaCS/PDMDAAC生物微胶囊中，并于气升式反应器中发酵，所得发酵液直接流入固定床反应器，同时向固定床反应器补充微量元素，发酵培养经NaCS/PDMDAAC生物微胶囊包埋的K.pneumoniae，产物即为1,3-丙二醇。三批次发酵实验结果表明，1,3-丙二醇/葡萄糖的最终摩尔转化率为0.295。     

一株产NAD+依赖型甘油脱氢酶嗜热杆菌的筛选

将采集于清源山、华大后山果园、华大南浦果园、实验室附近等多处的高温堆肥样品在60℃、pH7.0条件下进行富集培养,其中南浦果园堆肥样品菌体长势较好,菌株呈暗绿色;逐步提高培养基中甘油浓度(0.5g/L~3g/L),进行菌株产甘油脱氢酶(GDH)的驯化培养与复筛,经8个批次的复筛,获得一株产GDH酶活达0.201U/mL的棕色菌株,编号TB8-5;经镜检分析同时结合菌落生长特性并经生理生化实验反应鉴定,初步判断筛选出的菌株属嗜热芽孢杆菌属;菌株发酵液中产物组分鉴定为二羟基丙酮(DHA),含量为0.597mg/mL,相应的GDH酶活也最高,其最适反应温度为50℃,最适反应条件pH为8.0,Zn2 对酶活有一定的促进作用.     

酶体外定向进化(Ⅱ)文库筛选的方法及其应用

定向进化是改造蛋白质分子的一种有效的新策略,但其构建的文库非常大,待筛选的克隆常常多达10^5～10^10．同时在目的酶筛选中,至关重要的是找到高灵敏度、高选择性和高通量的筛选方法．居于此,文中综合评述在突变株分离、酶检测和信号探测等方面,目前的一些常用技术及其最新进展．     

采用BP算法的多层感知机模型的蛋白识别

采用误差反传(BP)算法的多层感知机模型,对嗜热蛋白和常温蛋白进行模式识别.通过增加训练数据及多种检验方法检验模型稳定性及泛化能力,探讨蛋白分子大小对识别效果影响.结果表明,当动态参数为0.2,学习速率为0.5,隐含层节点数为11时,该模型在自一致性检验、交叉验证和独立样本测试3种检验方法中的识别精度分别为91.5%,88.2%和92.1%,其表现优于一些常见的模式识别算法,且具有良好的稳定性及泛化能力.此外,对于较大的或者中等大小蛋白质分子,其识别的精度都较高;而对于较小的蛋白分子,其识别效果较差.