麦草碱性亚硫酸盐制浆废液的木聚糖酶解特性

优化了嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)木聚糖酶、里氏木霉(Trichoderma reesei)木聚糖酶和Pulpzyme HC 2500木聚糖酶3种木聚糖酶对麦草碱性亚硫酸盐制浆(ASP)废液的酶解工艺,并比较了它们的酶解特性。结果表明:嗜碱芽孢杆菌木聚糖酶在酶用量6.0μmol/(mL·min)、pH7.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为27.7%;里氏木霉木聚糖酶在酶用量10.0μmol/(mL·min)、pH5.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.5%;Pulpzyme HC 2500木聚糖酶在酶用量8.33μmol/(mL·min)、pH8.0、温度55℃、时间4 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.0%。比较认为,Pulpzyme HC 2500木聚糖酶具有较高的酶解效率,经该酶酶解处理,ASP废液中还原糖含量由1.2 g/L提高到11.1 g/L。大分子聚糖的降解有利于后续木质素磺酸盐的分离提取和利用。     

里氏木霉液体发酵选择性合成果胶酶

在摇瓶液体发酵的条件下研究了碳源、氮源、酵母汁和营养盐等因素对里氏木霉选择性合成果胶酶的影响规律,并测定了酶学性质。结果表明:从经济角度考虑宜选用脱汁橘皮粉制备果胶酶;在Mandels营养盐中添加1.0 g/L蛋白胨适合于里氏木霉产果胶酶;以25 g/L脱汁橘皮粉液体发酵48 h,果胶酶活力最高值达到32.6μmol/(min.mL),其中纤维素酶和木聚糖酶的活力被分别控制在0.18、0.63μmol/(min.mL)。该果胶酶的最适pH为6.0,最适温度为50℃,以16μmol/(min.g)的果胶酶振荡水解10 g/L商品果胶粉50 h,酶解得率达80.3%。高效液相离子色谱的分析结果显示果胶酶的主要水解产物为单体半乳糖醛酸,含量达总水解产物的82.5%以上。     

里氏木霉和黑曲霉产酸性木聚糖酶及酶学特性比较

【目的】对黑曲霉和里氏木霉产酸性木聚糖酶的性能及所产粗酶的酶学特性进行分析比较,尤其是考察pH值为4时木聚糖酶酶活力及稳定性,从而确定潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。【方法】将里氏木霉和黑曲霉接种至培养基进行产酶培养,比较分析两者的酸性木聚糖酶、酸性木糖苷酶的酶活力及酶学特性。【结果】黑曲霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(52.36±2.61)U/mL和(0.57±0.01)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为55℃、5.0,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为75℃、5.0;里氏木霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(10.12±0.95)U/mL和(0.32±0.05)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为65℃、6.5,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为65℃、4.5。黑曲霉和里氏木霉的酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,分别为(5.26±0.21)U/mL、(1.72±0.21)U/mL。【结论】黑曲霉所产酸性木聚糖酶明显比里氏木霉的更优良,是潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。     

改良木聚糖酶辅助漂白芦苇浆的工艺研究

采用分子改良后的木聚糖酶对芦苇浆进行生物预处理,考察了改良木聚糖酶辅助漂白的效果。结果表明,酶预处理可以降低CEH三段漂白中氯化C段的氯气用量60%。改良木聚糖酶预处理辅助漂白芦苇纸浆最佳条件为:pH为7.0,温度60℃,浆浓(质量分数)5%,酶用量12μmol/(min.g),预处理时间60 min。在此条件下C段氯用量降至对照的40%时,酶处理漂后样品白度可达到84.0%(ISO),高出对照样的白度3.7%(ISO)。改良木聚糖酶预处理还能够改善纸浆漂后样的物理性能。     

液态混合菌发酵优化纤维素酶组分

在里氏木霉和黑曲霉液态混合条件下培养纤维素酶,分析两个菌种的接种比和延迟黑曲霉的接种时间对产酶的影响,探讨两个菌种发挥协同作用的最佳条件。结果表明:黑曲霉延迟接种48 h及里氏木霉与黑曲霉接种质量比1∶1时,所产纤维素酶的滤纸酶活为1.163μmol/(min.mL);β-葡萄糖苷酶活为0.606μmol/(min.mL),β-葡萄糖苷酶活与滤纸酶活比值为0.521,比单一里氏木霉产纤维素酶的酶活高,并在后续的酶解效果对比中表现最佳。48 h时的酶解得率为65.61%,高于里氏木霉单一培养时所产纤维素酶的得率53.91%和商品纤维素酶的得率49.64%。说明通过混合发酵,纤维素酶的组分得到了优化。     

重组木聚糖酶预处理对麦草浆漂白性能的影响

利用来自里氏木霉不含纤维素酶的重组木聚糖酶对麦草浆进行预处理,以减少后续漂白药剂 的用量,降低漂白废水污染负荷。结果表明：采用重组木聚糖酶预处理时较合适的预处理条件为 pH=60、温度50 ℃、浆浓(质量分数)7 %、时间1 h、酶用量5 μmol/(min·g)。在此处理条件下 ,浆料的卡伯值与原浆和对照浆相比分别降低了27.98 %和18.71 %。麦草浆经过重组木聚糖酶预处 理后再采用次氯酸钠漂白至与对照浆相近白度时(72.6 %,ISO),可以节省用氯量50 %。经重组木聚 糖酶处理后浆料的纤维素结晶度反而有所提高,由原来的60.0 %上升到63.5 %。通过电镜照片观察 ,从理论上证明了重组木聚糖酶预处理可节省后续漂白时漂剂用量。     

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%。     

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%.     

酶法提取洋葱多糖及抗氧化性能研究

以洋葱干粉为原料,采用单因素方法和正交实验法探索了果胶酶法提取洋葱多糖的影响因素,并确定了果胶酶法提取洋葱多糖的最佳条件.结果表明:提取温度50℃,酶解时间90min,缓冲溶液的pH值为3.7,5000u·mg-1·mL-1果胶酶用量2mL,料液比1∶15(W/V)时,洋葱多糖提取率可达7.4%,纯度达45.6%,自由基消除能力实验表明该洋葱多糖能够较好的清除羟基自由基.     

豆粕酶解及其品质改善研究

为充分利用豆粕资源,提高蛋白质消化率,减轻非淀粉多糖的抗营养作用,采用中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶4种酶制剂,以不同组合方式在自然p H值的条件下对豆粕进行酶解,逐一研究酶用量及酶解时间对豆粕品质的影响,并对p H值、蛋白质水解度、还原糖释放量和感官评价等指标进行综合分析。结果表明:添加30 U/g中性蛋白酶和50 U/g酸性蛋白酶水解48 h后,最大蛋白质水解度达到22. 7%;添加30 U/g中性蛋白酶、50 U/g酸性蛋白酶、50 U/g纤维素酶和50 U/g木聚糖酶48 h后,还原糖释放量达到最大值1. 91%。     

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。     

纤维素酶法提取玫瑰花渣多糖工艺研究

采用单因素实验和L9（34）正交试验,研究纤维素酶酶解时间、酶解温度、酶解pH、酶加量对多糖得率的影响。利用还原糖测定仪测定经酸水解的多糖。结果表明,酶的反应温度和酶解pH值是提取玫瑰多糖的主要因素。最佳工艺方案为：酶反应温度50 ℃,酶反应pH值为4.6,酶反应时间150 min,酶加量为4.5%。酶反应完后以料液比1∶30在100℃下提取5 h,在此工艺条件下,提取液中玫瑰多糖的得率为11.1%,可溶性多糖提取率为4.49%。     

康宁木霉液态发酵高产纤维素酶和木聚糖酶的研究

对选育的一株康宁木霉（Trichoderma koningii）QF-02进行了液态发酵生产纤维素酶和木聚糖酶的研究。实验结果表明：碳源的种类及性质是影响产酶的关键因素,价廉易得的天然稻草是其产酶的良好碳源。在培养基组成为40目稻草粉4g、Mandels营养液100mL、起始pH值4.8的优化培养条件下,摇瓶培养120h所得3种酶的平均活力分别为：滤纸酶活（FPA）1.43IU/mL, β-葡萄糖苷酶活0.36IU/mL, 木聚糖酶活176.8IU/mL。与商品纤维素酶制剂相比,在FPA载量相同(3FPU/g原料)的情况下,自制的复合酶在水解碱预处理稻草和天然稻草时,总还原糖产量比商品纤维素酶提高55%和40%,葡萄糖产量提高33%和12%。研究结果还表明木聚糖酶和纤维素酶具有协同酶解木质纤维素的作用。     

里氏木霉木聚糖酶的分离纯化及其性质

使用硫酸铵分级沉淀、Sephadex G-25凝胶色谱脱盐、DEAE-Sephadex A-50和SP-SephadexC-50离子交换色谱等分离纯化技术，从里氏木霉（Trichoderma reesei）RutC-30培养液中分离出木聚糖酶组分，再经SephadexG-100凝胶过滤色谱进一步分离纯化，得到2个纯木聚糖酶组分A组和组分B。经SDS-PAGE鉴定两组分为单带，相对分子质量分别为20300和13500。组分A的最适反应条件为45℃、pH3.0-5.5很稳定，酶解产物主要是低聚木糖，只含少量木糖；组分B的最适反应条件为55℃、pH5.5，酶解产物全部是低聚木糖。     

酶水解纤维素条件的优化

为了探究酶水解纤维素的最优条件,以麦草浆为原料,研究纤维素酶用量、pH、水解温度、底物质量分数和酶水解时间对酶水解得率的影响,通过正交实验对酶水解纤维素的工艺条件进行优化.最佳条件为:酶用量27,U,pH,5.5,水解温度50,℃,底物质量分数2%,水解时间60,h.在此条件下,酶水解得率可以达到75.8%.     

生物制备功能性木低聚糖

以里氏木霉(Trichoderma reesei Rut C30)为菌种,采用改进的Mandels配方能合成酶活力高达25.5IU/mL的木聚糖酶,产酶周期3d.在酶用量1%,温度50℃的条件下,酶解35g/L的纯木聚糖4～10h,可获得74.08%～87.89%的低聚糖,此时低聚糖与木糖之比为16.76～12.30.当用55cm×7.5cm的凝胶柱在进样量60mL,洗脱速度800mL/h,柱温为50℃的分离条件下,能较好地将聚糖与木低聚糖分开,总分离时间仅需3h.     

氮源水解液对链霉菌转谷氨酰胺酶合成的影响

研究了常压及高压条件下以豆饼粉、棉籽粉酸水解液作氮源,对链霉菌(Streptomyces)HS-1产转谷氨酰胺酶的影响．初步试验高压条件下以所得豆饼粉水解物作氮源,链霉菌(streptomyces)HS-1产转谷氨酰胺酶的酶活可达3．86μmol／(min·mL)．对高压条件下豆饼粉的水解条件进行确定：以3mol／L的盐酸水解4h所得水解物的发酵酶活较高,为5．17μmol／(min·mL),且进一步实验以蛋白胨与豆饼粉水解液作混合氮源时发酵酶活较单氮源高．     

玉米秸秆超声辅助酶水解

利用超声波技术研究了外加超声场条件下玉米秸秆的纤维素酶水解过程.结果表明:超声波可有效地提高玉米秸秆的纤维素酶水解得率,减少酶用量.在超声频率20 kHz、功率30 W、作用时间10 min的超声场下,纤维素酶的最适滤纸酶活用量为20IU/g,最适水解温度为50℃,最适pH为4.8,其48 h酶解得率达到27.3%,比未加超声波时酶解得率提高了48.3%.     

城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量关系的研究

采用批量厌氧消化工艺,在恒温35℃下,研究城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量之间的关系.实验结果表明,在35d的厌氧消化过程中,产气量随木聚糖酶酶活升高而增加,酶活降低而减少.当木聚糖酶酶活水平处于高峰期8.60μmol木糖/mL·min左右时,产气量也处于高峰期,达到360mL/d左右.表明厌氧消化产气量与木聚糖酶活密切相关.     

铁观音茶多糖的酶法提取及脱蛋白工艺研究

采用纤维素酶水解方法提取铁观音茶多糖,并对其脱蛋白工艺进行了研究.酶法提取的正交实验结果表明,铁观音茶多糖的得率随酶用量和水解时间的增加而增大,随pH值和温度的升高先增后降,最佳的酶处理条件为:加酶量15 mg/g,pH=4.0,水解温度45℃以及水解时间90 min.比较了Sevag法、三氯醋酸法以及酶与三氯醋酸结合法对铁观音茶多糖的脱蛋白效果,结果表明,三氯醋酸法可以简单高效地去除蛋白质,而又不会造成多糖过多损失,4 mol/L三氯醋酸溶液的最佳使用量为2%(v/v).