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%.     

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.     

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。     

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。     

玉米秸秆水解的酶法与稀酸法比较

探讨玉米秸秆在纤维素酶及稀酸作用下的水解方法,并从水解影响因素（水解时间、温度、底物浓度等）及水解机理上,比较了两种纤维素酶与稀硫酸对玉米秸秆水解特性.结果表明：由于酶和酸的水解机理不同,对玉米秸秆的水解影响也不一样,酶水解速度慢,水解得率高,条件温和;稀酸水解速度快,水解得率低,对设备要求高.如果酸和酶结合,则玉米秸秆水解得率有很大的提高.     

稀酸降解植物纤维素的研究

对小麦秸秆纤维素的稀酸降解进行了研究.考察了温度、质量分数、反应时间等因素对纤维素酸降解的影响.采用正交试验法探讨了乙酸、盐酸等稀酸降解植物纤维素的最佳反应条件.对预处理试样再进一步碱加热处理,并在最佳条件下酸降解.结果表明:酸在降解过程中起催化作用,不能只靠增加酸质量分数来提高转化率,而对纤维素进行深入处理,使纤维素更多地暴露在外,才是最有效的办法.     

棉花秸秆纤维素酶水解的神经网络模拟优化及混合酶水解的协同作用

为了提高棉秆的还原糖产率,为新疆棉秆的糖化利用研究奠定一定的基础,本文选用酶解温度、纤维素酶用量、pH和水解时间为输入参数,还原糖产率为目标输出参数,在响应曲面设计实验的基础上,采用人工神经网络对H_2S_O4处理棉秆在纤维素酶中的水解过程进行模拟与优化,建立其神经网络模型(4-5-1),得到棉秆在纤维素酶中水解的最优条件为酶解温度45.32℃、纤维素酶用量434.23 FPU、pH 4.98和水解时间68.37 h,最优条件下还原糖产率最高,为72.93%;经过分析得知纤维素酶用量是影响棉秆酶解产糖的主要因素,当纤维素酶用量为150FPU,并向纤维素酶中添加125 IU木聚糖酶时,棉秆经混合酶酶解后的还原糖产率增大至92.42%,比纤维素酶酶解的还原糖产率提高了1.27倍。     

硫酸催化蔗髓半纤维素的水解条件研究

用硫酸作催化剂水解蔗髓木质纤维素,考察不同催化剂用量、水解液固比、水解时间以及温度对蔗髓水解生成木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和糠醛的影响。结果确定出蔗髓稀酸水解处理的最佳水解条件是:催化剂用量130%、液固比20、水解温度120℃,时间20min,在此条件下,木糖产率23.06%,葡萄糖产率1.97%,阿拉伯糖产率0.85%,糠醛产率2.34%。     

芒草硫酸水解糖化的研究

芒草是高产的纤维素类植物,作为能源植物受到国内外的广泛关注。利用纤维素类生物质材料生产燃料过程中,秸秆的水解糖化是关键步骤。研究了浓硫酸和稀硫酸的浓度、时间、温度、酸固比对芒草糖化处理的影响,从中筛选出了浓硫酸和稀硫酸处理的最佳条件。之后将二段硫酸处理的最佳反应条件结合:一段为浓硫酸水解,其酸固比为15∶1,酸浓度60%,水解时间30min,水解温度60℃;二段处理稀酸水解条件为酸固比160∶1,酸浓度6%,水解时间120min,水解温度160℃。采用二段水解处理法,总糖收率为36.78%,该二段处理方法条件温和,不需要高压,适宜应用到实际生产工艺中,因此该研究结果为芒草的进一步有效利用提供了基础。     

响应面优化超声辅助花蛤壳丙酸钙的制备工艺研究

以花蛤壳为原料,采用响应面法对超声辅助花蛤壳丙酸钙的制备工艺进行了优化。在单因素试验的基础上,以丙酸钙产率为响应值,选取超声时间、超声温度、液固比和酸壳比为自变量,利用Box-Behnken设计和响应面法对各自变量及其交互作用对丙酸钙产率的影响进行了研究,得到了四元二次多项式回归方程模型。超声辅助制备花蛤壳丙酸钙的最佳工艺条件为:超声时间120 min、超声温度71℃、液固比18.3 mL/g和酸壳比1.8 mL/g,在此条件下测得丙酸钙产率为93.95%,与预测值(94.07%)相比,其相对误差为0.13%,说明响应面优化超声辅助制备花蛤壳丙酸钙的工艺参数具有较高的准确性和有效性,该方法可用于花蛤壳丙酸钙制备工艺的优化。     

玉米秸秆预处理及水解生成可发酵性糖

对玉米秸秆的湿氧化预处理获得的可发酵性糖量进行探讨。通过不同的反应温度与反应时间对比试验确定最佳玉米秸秆预处理条件。在此实验条件下,玉米秸秆中纤维素经酶转化成葡萄糖的量明显增加。     

SiC颗粒辅助微波预处理优化玉米秸秆酶水解工艺

以玉米秸秆为原料,采用SiC颗粒辅助和微波预处理的方法,在单一酶水解、SiC颗粒辅助酶水解、微波预处理、SiC颗粒辅助微波预处理和全过程辅助SiC颗粒等5种处理方式下,测定了玉米秸秆酶水解的还原糖得率。结果表明:密封水解容器比预留通气孔还原糖的得率更高。在酶水解和微波预处理的过程中,SiC颗粒辅助都能促进玉米秸秆的酶水解,增加还原糖得率,且加入80目SiC颗粒比加入24目的还原糖得率更高。在微波预处理和酶水解全过程辅助SiC颗粒,加入80目SiC颗粒处理9 min时还原糖得率达到59.22%。SiC颗粒辅助微波预处理玉米秸秆的最佳水解条件为:密封水解容器,微波和酶水解全过程加入80目SiC颗粒,微波处理9 min、酶水解60 h。     

用玉米秸秆生产单细胞蛋白的菌种选育及发酵工艺

通过硫酸常温酸解玉米秸秆粉,以正交试验优选发酵菌株、培养基组成及培养条件.实验表明,采用绿色木霉(Trichodermaviride)3.2774,(NH4)2SO425 g/L,酸解秸秆200 g/L,温度30℃,250 mL摇瓶装液量30 mL,搅拌转速200 r/min时,还原糖得率最高.以绿色木霉3.2774为出发菌株,经紫外诱变、糖化实验、稳定性实验等选育出绿色木霉NUA-051菌株,传代8次,发酵糖化率为40.7%~45.3%,具有遗传稳定性.以蛋白质得率为目标,通过5 L发酵罐正交试验确立了以酸解玉米秸秆为原料生产单细胞蛋白的发酵工艺,即酸解玉米秸秆150 g/L,木霉发酵48 h,接种酵母量2%,(NH4)2SO415 g/L,KH2PO46 g/L,MgSO4.7H2O0.4 g/L,通风量4 L/(L.min),搅拌转速500 r/min,pH值5,温度35℃.木霉发酵时间40 h,酵母发酵时间24 h,发酵总周期64 h.     

纤维素复合酶对小麦和玉米秸秆预消化效果的研究

本试验表明,小麦和玉米秸秆经过纤维素复合酶预消化后,与对照相比,ADF和NDF降解以及增加还原糖的效果差异极显著（P〈0.01）;在40%高水分和45℃高温度的条件下,小麦秸秆和玉米秸秆处理30 m in后,其ADF和NDF的降解以及增加还原糖含量的效果显著（P〈0.05）。     

微波辅助预处理对玉米秸秆酶解的影响

研究了微波辅助硫酸、氢氧化钠预处理对玉米秸秆酶解糖得率的影响,并对温度、酸碱添加量、预处理时间、液固比4个因素进行了单因素试验分析。结果表明预处理的最佳条件为：微波-硫酸预处理时,温度190℃,硫酸质量浓度为10 g/L,预处理时间3 min,液固比20(硫酸体积(mL)与玉米秸秆质量(g)之比)条件下,预处理得糖率及酶解得糖率分别为44.6%和30.3%;微波-氢氧化钠预处理时,温度130℃,氢氧化钠质量浓度15 g/L,预处理时间7 min,液固比30(氢氧化钠溶液体积(mL)与玉米秸秆质量(g)之比)条件下,预处理得糖率及酶解得糖率分别为1.5%和80.0%。     

酸法提取豆渣微晶纤维素条件的优化

研究利用豆渣提取微晶纤维素及条件优化,并采用响应面试验法研究酸解时间、温度及盐酸的质量分数等因素对微晶纤维素得率的影响.结果表明,3因素间的相互作用对微晶纤维素得率影响显著,回归方程解得其最佳工艺条件:酸解温度88℃、酸解时间61min、盐酸质量分数为6.3%,微晶纤维素得率为69.4%.     

脱脂米糠的常压稀酸水解与脱色研究

探究了脱脂米糠在常压稀酸水解为可发酵糖的最佳工艺条件. 经过单因素和正交试验得出优化方案为：1 g原料,加入20 mL 4%HCl,并添加5 mL 1%ZnCl2沸腾加热100 min,总糖得率可以达到59.6%;从降低成本方面考虑,稀硫酸效果要优于稀盐酸. HPLC测定水解糖液组分中有木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖和麦芽糖五种糖,其中可被乳酸菌等发酵微生物利用的葡萄糖等占了近95%.     

玉米秸秆酸解及发酵制乙醇过程研究

通过单因素试验及正交试验确定了稀硫酸水解条件下的最佳试验条件为:水解温度110 ℃,水解时间1.5 h,料液比1∶10,硫酸浓度3%.并在此最佳试验条件的基础上添加了有机酸或金属盐离子来提高稀硫酸的水解效果.实验研究表明,一些金属盐离子和有机酸对水解有一定的催化作用,使还原糖得率提高了6.7%,而某些盐离子有抑制作用.采用了活性炭吸附、有机溶剂萃取、蒸发浓缩、原位脱毒、过碱化处理等脱毒方法来提高混菌发酵制酒精的产率.     

金属离子及表面活性剂对纤维素酶水解预处理玉米秸秆的影响

研究了不同的金属离子及表面活性剂对纤维素酶水解的影响,试验表明添加某些金属离子及表面活性剂能够促进纤维素酶的水解,其中Cu2 和Tween80促进效果最佳。50g反应体系在pH 5.0、温度50℃、预处理玉米秸秆（PCS）10 wt%、1300纤维素酶(泽生科技)加入量1g条件水解3 h,添加20 mg/L Tween80的水解液中还原糖浓度比不加Tween80时提高21.3%;添加0.13 mmol/LCu2 的水解液中还原糖浓度比不加金属离子时提高38.2%。     

氨水预处理玉米秸秆糖化工艺条件优化

采用氨水预处理的单因素与正交试验,研究氨水浓度、时间、温度、基质浓度和粒径对玉米秸秆糖化预处理的影响.结果表明:影响氨预处理玉米秸秆的还原糖得率的主要因素是粒径,而影响木质素去除率的主要因素是氨水浓度、浸泡时间和浸泡温度,其最优工艺条件为氨水浓度15％,时间39 h,温度40℃,基质浓度162.5 g·L-1,粒径0....