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...     

红柳制备低聚木糖和纤维低聚糖的研究

以固沙先锋植物红柳为原料,经蒸汽爆预处理,采用纤维素酶法水解制备低聚木糖和纤维低聚糖。将100g红柳于温度200℃、维压时间3 min条件下蒸汽爆破处理,蒸爆液中获得8.74 g低聚木糖,低聚木糖得率49.80%。红柳蒸汽爆破物料在用碱量25%(以Na2O计)、固液比1∶6(g/m L)、硫化度30%、160℃电加热油浴锅中处理90 min,木质素脱除率96.20%,纤维素回收率82.80%。蒸汽爆破-硫酸盐处理红柳于底物质量分数5%、50℃、p H为4.8条件下,经酶用量为20μmol/(min·g)的低β-葡萄糖苷酶活力纤维素酶三段水解24 h,纤维低聚糖得率49.03%,纤维素酶对纤维低聚糖的选择性60.09%。蒸汽爆破预处理适用于红柳制备低聚木糖,三段水解技术有利于预处理红柳渣制备纤维低聚糖,选择性高。     

蔗渣乙醇预处理及其对酶解的影响

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;蔗渣纤维表面碎化,细小纤维暴露出来,极大地提高了酶解效率;当温度为195℃、乙醇体积分数为40%、保温时间为30min时,蔗渣原料木素去除率为57.97%,此时100g蔗渣原料经此预处理所得预处理液中的木糖量为8.59g,占原料中总木糖的35.16%,预处理样经酶解,所得酶解液中葡萄糖含量为40.29g,占原料中总葡萄糖的92.15%;初步实现了蔗渣原料中半纤维素和纤维素的逐步分离,同时得到大量乙醇木素;最优酶用量为10FPU/g(以每克固体浆料计),固液比为1∶40(g/mL).     

氯代邻羟基二苯醚类化合物的合成工艺

氯代邻羟基二苯醚类化合物被广泛用作杀茵剂、医药及日化、卫生用品等的抗茵成分.目前,该类化合物主要通过氯代邻氨基二苯醚重氮化水解反应制得,由于制备过程伴有分子内关环副反应,导致产品收率和质量很低.文中对影响氯代邻氨基二苯醚重氮化水解反应的主要因素和工艺条件进行了系统研究,结果表明,取代基对氯代邻氨基二苯醚重氮盐的水解和分子内关环反应的选择性有重要影响,金属离子对分子内关环反应有显著催化作用,制备氯代邻羟基二苯醚的较佳工艺条件为:重氮化硫酸质量分数为95%～98%;水解硫酸质量分数为74%～78%;重氮化温度为55～60℃;水解温度为160～175℃.     

碱法-酶法处理玉米秸秆的制糖工艺研究

以天然玉米秸秆为原料研究碱法-酶法制糖工艺,考察了碱预处理条件对样品组分变化、酶解效率和总糖得率的影响。试验结果表明,碱预处理具有良好的木素脱除效果,但会伴随半纤维素的损失,为了获得高的总糖得率,必须适当降低预处理强度。试验范围内固液比1∶10,预处理条件为1.5 % NaOH,80 ℃下反应1 h时,总糖得率最高。固相中保留了近100 %纤维素和6958 %半纤维素,木素去除率为54.84 %。预处理样品在底物质量浓度30 g/L,酶用量为纤维素酶15 μmol/(min·g),纤维二糖酶30 μmol/(min·g),水解48 h,纤维素酶解得率从24.18 % 上升至71.29 %,半纤维素酶解得率达到78.85 %。整个工艺总糖得率为66.86 %,较未处理样品提高46.66 %。     

稀盐酸水解棉秆产糖工艺的神经网络模拟与优化

稀酸水解可以提高生物质中糖类物质的释放。为提高稀盐酸水解棉秆产糖的效率及棉秆的高值化利用奠定应用基础,本研究以棉花秸秆为原料,以反应温度、时间、盐酸浓度和固含量为考察因素,选择木糖和葡萄糖产量作为期望输出,在响应曲面实验的基础上采用神经网络对稀盐酸水解棉秆产糖的过程进行预测和优化,建立稀盐酸水解棉秆制糖工艺的神经网络模型,得到稀盐酸水解棉秆的最佳工艺条件:在132℃,45 min,0.6 mol/L和10%时,木糖和葡萄糖产量分别为6.89 g/L和2.85 g/L。SEM和XRD分析结果表明,水解过程中无定形纤维素和半纤维素被水解。     

水热处理医疗废物的反应特性研究

为探索医疗废物(医废)能源化利用新方法,研究了不同温度、时间等水热处理条件下聚氯乙烯(PVC)和医废模型物的产物分布及其特性。结果表明,当PVC在300℃下反应30 min时,固体产物回收率为41.7%。对液体产物的Cl-1和总有机碳(TOC)浓度的分析发现,在此条件下PVC几乎只有氯转化为液态。当水热温度从220℃上升到280℃,反应时间为30 min时,医废模型物的固体产物回收率从56.7%降至34.1%。医废模型物的质量损失主要是因为PVC中氯的脱除和生物质的降解。研究结果表明,水热处理可以脱除医废中的氯,其产物具有作为固体燃料的潜力。     

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.     

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%。     

生物质垃圾中甘蔗渣的水热转化研究

本文研究了生物质垃圾中甘蔗渣的水热处理方法,以解决其难处理的问题及将其转化为有用的资源。本文以生物质垃圾中甘蔗渣为对象。对该水热转化产物进行了结构分析和鉴定,研究了水热温度,水热停留时间和催化剂用量这三个水热条件因素对水热转化的影响。试验结果为,甘蔗渣的最佳水热转化条件为：反应温度为160℃～180℃,反应时间1．5h～2h,催化剂Na2CO3的加入量为0．1％～0．5％。生物质垃圾经水热转化生成具有芳核、羧基、羟基等多种基团的腐植酸类物质。实验结果表明,以生物质垃圾甘蔗渣为原料,采用水热转化技术制取生态腐植酸肥料,在技术上是可行的,实现了生物质垃圾的资源化。     

利用玉米芯水解液发酵生产木糖醇的研究

以玉米芯为材料,分别从压强、温度、酸浓度以及水解时间几个方面对玉米芯的水解条件进行了研究,确定低压、120℃、水解时间为2 h作为玉米芯半纤维素的水解条件;同时研究了利用玉米芯水解液发酵生产木糖醇的条件,结果表明热带假丝酵母(Candida tropicalis)的最优发酵条件为:初始pH 7.5,装液量70%,接种量10%,发酵温度28℃.     

玉米秸秆中半纤维素水解条件的优化

通过响应曲面法,研究了反应温度为121℃时,不同硫酸浓度和反应时间对玉米秸秆中半纤维素水解为木糖的产率以及选择性系数的影响.建立了木糖产率和选择性系数对硫酸浓度和反应时间的两个二元二次多项式数学模型,借助模型方程及统计软件,得到了符合木糖产率大于750/0,相关系数大于4.0 g.g-1的水解条件,并找到了硫酸浓度为2.00/0,水解时间为43 min的最佳工艺条件.在最佳工艺条件下得到的实验结果与模型预测值非常吻合,表明该模型适用于半纤维素的水解过程.     

PVC材料热解脱氯的研究

研究表明，PVC在氧气、空气、氢气、氮气以及水蒸气中的脱氯可分3个阶段，低温缓和脱除期、中温快速脱除期和高温缓和脱除期。快速脱氯期的大致温度为180-240℃，其中70％～80％的氯离子在其间被脱除。气氛对脱氯率有显著的影响，氧气氛最有利于PVC材料的热解，随氧气分压的提高，脱氯率相应增加；与氮气相比，氢气也有利于热解；而在水蒸气中的脱氯率最小。各种改性PVC材料的热解性能不尽一致，通过对添加剂邻苯二甲酸二辛脂和硬脂酸钙与PVC树脂混合后的热解研究表明，脱氯性能的差异是由于添加剂的组分和含量的不同造成的。     

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%.     

小麦秸秆的蒸汽爆破及其产物表征

采用蒸汽爆破对小麦秸秆进行处理,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)对处理前后的物料进行表征.结果表明:小麦秸秆在压力1.8 MPa、保压时间6 min的条件下半纤维素的脱除效果较好,半纤维素脱除了88.2%;蒸汽爆破使得小麦秸秆原本的抗降解屏障被破坏;物料中半纤维素大量降解并脱除,细胞壁被破坏,所得纤维束结构松弛,表面积增大;物料结晶度由57.4%增至63.4%;最大分解速率温度向高温方向移动,由330.7℃升至383.7℃.     

低共熔溶剂(DES)分级分离木质纤维素组分新技术

采用低共熔溶剂（DES）预处理木质纤维素,以提高残渣纤维素的酶解糖化效率。以稻壳为原料,从6种DES （乳酸-甘氨酸、草酸-氯化胆碱、甲酸-氯化胆碱、乙酸-氯化胆碱、甘油-氯化胆碱、乳酸-氯化胆碱）中,筛选脱木素效果最好的两种DES,即甲酸-氯化胆碱和乳酸-氯化胆碱;然后,利用上述2种DES预处理稻壳、玉米芯、樟木、杉木、800 kGy玉米芯等5种生物质原料,评价DES预处理生物质分离"三素"效果,结果表明甲酸-氯化胆碱预处理玉米芯分离"三素"效果最好;最后,优化了甲酸-氯化胆碱预处理玉米芯分离"三素"工艺参数,最佳参数为：时间120 min,温度115℃,投料量10%（质量分数）。在优化条件下,残渣纤维素含量74.31%,木质素脱除率81.49%,木质素纯度77.07%,半纤维素完全水解。XRD分析表明,残渣纤维素为Ⅰ型纤维素,结晶度48.57%;残渣纤维素酶解糖化效率为98.56%。     

玉米秸秆半纤维素的水解研究

玉米秸秆在我国产量高但利用率低,为利用其含有的大量纤维素、半纤维素和木质素,主要研究了玉米秸秆中半纤维素的水解性能,确定最佳水解条件：ｗ（盐酸）为２％;１２０℃;０．１ＭＰａ;１ｈ。水解产物主要是Ｄ－木糖     

用阔叶材生产纸浆和回收木糖的研究——Ⅰ.柠檬桉木材水预水解最佳工艺条件

<正>本文研究水预水解过程中预水解温度和时间对柠檬桉木片中半纤维素溶出的变化情况,并用回归方程表示预水解温度和时间对预水解后木片的得率,戊聚糖含量和溶液中还原物质含量的影响。根据试验结果和回归分析得出的柠檬桉木片水预水解的最佳工艺条件是:在水对木片比率为4:1时,最高温度为160℃～165℃,反应时间1 1/2～2小时。用气相色谱分析了预水解液中的糖含量,结果表明:预水解液中木糖、阿拉伯糖和葡萄糖含量分别为86％、4％和10％。此外还叙述了木糖液的利用和预水解后木片生产机械浆、造纸用化学浆和溶解浆。     

机械活化/氢氧化钙协同作用对甘蔗渣的影响

为研究机械活化/氢氧化钙协同预处理对甘蔗渣结构及木质素脱除的影响,以木质素脱除率作为评价指标,分别考察了氢氧化钙用量、机械活化时间、机械活化温度对木质素脱除效果的影响,采用FTIR、XRD和SEM表征,研究甘蔗渣结构变化。结果表明:在氢氧化钙用量为甘蔗渣质量的15%、活化时间60 min、活化温度为80℃的最适宜预处理条件下,木质素脱除率为23.06%,比不活化的样品提高了6.9倍;氢氧化钙皂化了木质素和半纤维素之间的酯键;机械活化破坏了甘蔗渣的晶体结构,结晶度下降。