同步糖化发酵甘蔗渣产乙醇的尖孢镰刀菌筛选及其产醇性能

为获得同步糖化发酵（Simultaneous saccharification and fermentation,SSF）产乙醇的优良尖孢镰刀菌菌株,对14株尖孢镰刀菌依次进行纤维素酶活力测定、刚果红平板染色、滤纸片崩解试验筛选,获得纤维素降解能力较强的菌株,进而以甘蔗渣为底物,进行SSF产乙醇试验,探究其纤维素降解及糖转化性能。结果表明：菌株mh2的纤维素降解能力较强,其纤维素酶活力达到14.28 U/mL,透明圈直径为4.5 cm,能使滤纸片完全降解成糊状;并且对含残糖及去糖的甘蔗渣均具有良好的同步糖化发酵产醇效果,乙醇得率分别可达98、41.7 g/kg,其乙醇转化率最高可达33.36%;此外mh2纤维素酶系统中的滤纸酶、内切葡聚糖酶、β-葡聚糖苷酶、外切葡聚糖酶活力分别达到25.63、15.69、19.61、22.44 U/mL,对甘蔗渣纤维素降解率达到25.6%,对葡萄糖和木糖的乙醇转化率分别可达0.443、0.213 g/g,分别是对照菌株Cs20降解率和葡萄糖、木糖乙醇转化率的1.58、1.17、3.8倍,表明mh2在SSF过程中具有良好的降解及糖转化性能。本研究可为丰富...     

平菇产木聚糖酶固态发酵条件优化和酶学性质研究

利用平菇(Pleurotus ostreatus)降解甘蔗渣固态发酵生产木聚糖酶,通过单因素和正交实验确定最佳培养基组分及其配比,并时其粗酶的酶学性质进行了研究.结果表明:碳源为甘蔗渣8g:玉米芯2g,氮源为2.0%酵母膏,pH为4,料水比为1:3.2,装瓶量为5g/125mL三角瓶,培养10d时,得到的酶活力最高,产酶量可达2918.95 U/g.粗酶液的最适反应pH为5,最适反应温度为40℃,在pH4～6的范围内酶活性较稳定.温度的适应性较宽,在30～70℃的范围里,相对酶活仍保持在65%以上.     

黑根霉固态发酵产木聚糖酶的研究

利用黑根霉降解甘蔗渣固态发酵生产木聚糖酶,运用正交试验研究了甘蔗渣与麸皮的比例、氮源、pH值、培养时间、水料比等对产木聚糖酶活力的影响。结果表明:甘蔗渣:麸皮为6:4,氮源为酵母膏,pH值为5,培养时间为5d,水料比为2.5:1,产酶量达406.18U/g。     

复合酶对甘蔗渣栽培灵芝菌糠的降解作用

采用3种工业饲料酶(纤维素酶、漆酶、木聚糖酶)酶解以蔗渣为主要原料的灵芝菌糠,分别测定发酵终产物中总糖含量,还原性糖含量,纤维组分中纤维素、半纤维素、木质素含量。结果表明在总酶活1000 u/g,料液比1:10,酶解时间12 h,纤维素酶:漆酶:木聚糖酶=1:1:1条件下,灵芝菌糠中纤维素含量降解率为36.81%,半纤维素含量降解率为29.09%,木质素含量降解率为17.97%,体现了3种工业饲料酶对甘蔗渣栽培的灵芝菌糠有效的降解作用。     

温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵的研究

甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物,因其来源广泛,纤维素含量高而成为一种重要的可再生生物资源。本文在对甘蔗渣成分分析的基础上,研究了温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵工艺。甘蔗渣经温和碱法预处理后采用分步糖化发酵来生产乙醇,正交设计试验表明影响甘蔗渣酶解的显著因素为酶添加量,并得到最优酶解条件:酶添加量为25 FPU/g甘蔗渣,温度为50℃,初始pH为4.9。在优化条件下,预处理甘蔗渣的酶解效率可达到74.26%。在甘蔗渣水解液中补加一定营养物后,适合酵母的生长和乙醇的发酵,发酵96 h时,乙醇产量达到39.79 g/L,发酵效率为82.70%,乙醇得率为0.48 g/g。本研究证实了温和碱法预处理甘蔗渣水解液发酵生产乙醇的可行性,为甘蔗渣预处理及用作乙醇发酵原料奠定了坚实的基础。     

固定化醋酸菌发酵载体对芒果醋品质影响

以百色当地台农一号芒果为原料,以巴氏醋杆菌巴氏亚种为醋酸发酵菌种,研究了固定化醋酸发酵中发酵载体对芒果醋产品品质的影响。结果表明:吸附法固定醋酸菌发酵产酸速度快,产酸量大;以聚氨酯和甘蔗渣作为固定化载体,芒果醋醋酸转化率在醋酸发酵第7天时分别达到92%和90%,高于对照组和其他固定化载体发酵芒果醋;以甘蔗渣和聚氨酯作为固定化材料,芒果醋中乳酸和琥珀酸含量相对较高;以甘蔗渣作为载体的芒果醋感官评价总得分最高;海藻酸钠包埋醋酸菌发酵芒果醋总酚含量为(1.64±0.08)mg GAE/mL,对DPPH自由基的清除能力相当于(8.67±0.34)μmol Trolox/L,高于游离(对照)醋酸菌发酵及吸附固定化醋酸菌发酵制得的芒果醋。以聚氨酯、刨花和花生壳作为载体材料,分批次连续固定化发酵稳定性较好。     

不同类型深度共熔溶剂预处理的甘蔗渣酶解效率差异

为了探索深度共熔溶剂(DES)预处理生物质的机制,本文分别设计了五种以氯化胆碱为氢键受体(HBA)和以苹果酸为氢键供体(HBD)的DESs来预处理甘蔗渣,分析HBD和HBA对甘蔗渣组分和酶解效率的影响。在氯化胆碱为HBA的DESs中,乳酸-氯化胆碱(LC)的预处理效果和酶解效率最好,所得甘蔗渣残渣的纤维素含量为72.92%,纤维素降解度为60.43%,葡萄糖收率为56.90%;而在苹果酸为HBD的DESs中,苹果酸-氯化胆碱的预处理效果最佳,木聚糖和木质素去除率均为最高,纤维素降解度为43.35%,葡萄糖收率为38.00%。研究结果证明DES的HBA和HBD的作用皆不可忽略,其分子间氢键作用强度与其对生物质的解构能力负相关。并发现甘蔗渣的木聚糖去除率与氢键受供体的p Ka值具有一定的相关性;纤维素降解度与木聚糖去除率正相关,而与木质素去除率无关。此外,在一定范围内,DES分子间的氢键作用强度、DES与甘蔗渣的氢键缔合作用与预处理温度和时间有相关性。本研究为用于生物质预处理的新型DES的设计提供了一定的理论参考。     

低聚壳聚糖制备及黏均分子量的测定

研究了壳聚糖的降解和黏均分子量的测定,确定了壳聚糖降解的适宜条件。亚硝酸钠降解壳聚糖的最佳条件是10% NaNO2用量0.6mL、温度35℃、时间35min、醋酸浓度3%;双氧水降解的最佳条件是H2O2浓度6%、温度70℃、时间6h、醋酸浓度4%;中温α-淀粉酶的最佳工艺条件为温度40℃、时间90min、酶用量1200U/g。     

利用甘蔗渣生产乙醇的工艺放大实验研究

采用高效液相色谱对甘蔗渣汽爆产物进行了分析,在相同的汽爆蒸汽压力下,随着汽爆保压时间的延长,降解产生的对后续酶解和发酵有害的物质甲酸、乙酸和糠醛等也随之增加。研究了汽爆甘蔗渣的酶解和发酵,在实验室800g体系酶解和发酵实验研究的基础上进行了工艺放大实验,利用20m3发酵罐进行酶解和发酵实验,在25.25%(w/w)底物浓度条件下,发酵产乙醇浓度5.36%vol,达到了蒸馏能耗经济性指标发酵醪乙醇浓度不低于4%vol的要求。     

基于响应面法优化氢氧化钠预处理甘蔗渣的酶解条件

为确定氢氧化钠预处理甘蔗渣的最佳酶解条件,该研究选择经2% NaOH于121 ℃下处理1 h后的甘蔗渣为酶解对象,以预处理甘蔗渣的总可发酵糖得率为评价指标,采用单因素试验和响应面法优化酶解条件,建立了总可发酵糖得率与纤维素酶量、酶解时间和酶解转速之间的数学模型。结果表明,对结果影响的3个因素主次顺序为酶解时间＞纤维素酶添加量＞酶解转速,其中纤维素酶添加量分别与酶解时间和酶解转速存在显著的交互作用（P＜0.05）。最佳酶解条件为纤维素酶添加量31 FPU/g底物,酶解时间96 h,酶解转速180 r/min。此优化条件下,甘蔗渣总可发酵糖得率为55.37%。     

催化剂对甘蔗渣碱木质素催化湿空气氧化降解的催化作用

选取5种不同的催化剂对甘蔗渣碱木质素进行了催化湿空气氧化降解。结果表明,甘蔗渣碱木质素催化湿空气氧化降解的主要产物为对羟基苯甲醛、香草醛、丁香醛、丁香酸、香草酸和乙酰丁香酮;在实验条件下,反应时间对催化剂催化效果的影响较大,随着反应时间的延长,大部分小分子酚醛类化合物的浓度逐渐升高;使用催化剂能较大幅度地提高小分子酚醛类化合物的浓度。以Co2O3为催化剂,丁香醛、乙酰丁香酮、香草醛的浓度分别为400.2 mg/L、351.4 mg/L 248.7 mg/L,与未添加催化剂相比较,香草醛浓度提高了 82.6％;当以AQ为催化剂时,香草醛浓度为344.9mg/L,与空白样相比其浓度提高了1.5倍以上。在甘蔗渣碱木质素的催化湿空气氧化法降解过程中,以Co2O3、CuSO4、MnO2、AQ、Fe2O3作催化剂降解甘蔗渣碱木质素所得的酚醛类化合物总浓度分别为1696mg/L、1658 mg/L、1584mg/L、1347mg/L和1250 mg/L,实验选用的5种催化剂中,Co2O3催化效果最理想,CuSO4和MnO2次之,而AQ和Fe2O3仅对少量小分子酚醛类化合物的浓度贡献较大。     

钝齿棒状杆菌菌体的酶解效果研究

研究利用自身酶和外源酶降解的技术方法对钝齿棒状杆菌菌体进行了处理。研究表明 :在 5 0℃ ,pH 6,菌体浓度 15 % ,反应 14h条件下 ,菌体自身降解的氨基酸态氮为 0 5 74% ,总核苷酸含量为 3 60mg/10 0mL。外源酶选择了 5 3 7酸性蛋白酶和由麦芽根提取的 5′—磷酸二酯酶 ,降解液的氨基酸态氮达到1 2 3 9% ,5′—单核苷酸为 82 2 8mg/ 10 0mL。     

提高漆酶活力的菌株组合筛选及诱导剂的研究

采用木质素降解酶互补的产酶组合培养和碱溶木质素降解相结合的方法,对实验室保存和分离的9株木质素降解菌株进行组合培养实验.结果表明,编号为m-6、55、m-8三株菌组合时,提高了整体产漆酶量,最高酶活达到了 891.7 U/L,比单菌株m-6的产酶皱提高了6倍.该组合菌的最适产酶pH值为5.5,最遁产酶温度为32℃.在对其产酶特性的研究中发现,外加藜芦醇5 mmoL/L、吐温-80 0.01%和愈创木酚3 mmoL/L,对组合菌株分泌漆酶有很大的促进作用,漆酶最高酶活达到2152.8 U/L,比对照样提高了166.3%.固态产酶培养后,第30天时,稻草粉的失重可达51.4%,纤维素降解率为38.5%,木质素的降解率为45.2%.     

多酶组合水解甘蔗渣及利用甘蔗渣水解液发酵丁二酸

以甘蔗渣为原料,研究了甘蔗渣水解液的制备与利用琥珀酸放线杆菌发酵生产丁二酸的主要工艺参数。甘蔗渣经过1%NaOH预处理后,用纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果胶酶共同水解,在底物质量浓度为75 g/L时,水解液的还原糖质量浓度为65.6 g/L,甘蔗渣中总纤维素水解率达到90%。以还原糖质量浓度为55g/L的甘蔗渣水解液为碳源,在3 L发酵罐中分批发酵29 h产39.9 g/L丁二酸,丁二酸对甘蔗渣水解液中还原糖的得率为0.82 g/g,对甘蔗渣的得率为0.46 g/g。反映了以甘蔗渣为原料发酵生产丁二酸的可行性。     

利用甘蔗渣固态发酵生产木聚糖酶

从土壤中筛选出一株产纤维素酶的蜂房芽孢杆菌 ,利用甘蔗渣固态发酵生产木聚糖酶。最佳的固态发酵条件为 :酵母膏 0 2 %、麸皮 2 0 %、蔗渣 80 % ,加入其干重 4倍的水 ,发酵温度为 3 2℃ ,pH值为 8 5 ,最大酶活可达 12 13U/ g。     

细菌HGS-3产β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化

对细菌HGS-3的产酶条件进行了优化。试验结果表明,栀子甙对细菌HGS-3产酶有着强烈地诱导效果,最佳的产酶条件为碳源(甘蔗渣∶麸皮=3∶1)5%,牛肉膏0.5%,栀子甙0.2%,KH2PO40.4%,MnSO40.04%,pH9.0,装液量20mL,转速200r/min,45℃发酵24h,发酵液中的酶活可达到93.48U/mL,比优化前的酶活16.55U/mL提高了近6倍。     

新型香菇醋酿造工艺研究

为扩大香菇柄的开发利用价值,以废弃香菇柄为原材料,经纤维素酶酶解处理后,进行酒精发酵和醋酸发酵酿制香菇醋.通过对酶水解条件的优化,确定了最佳参数为:酶解底物浓度5%,酶量400 FPA/dL水,pH值5.0,温度50℃;醋酸发酵时装液量为50 mL,转速100 r/min,振荡培养5 d,可获得4.18 g/dL香菇醋.     

酶法辅助提取甘蔗渣中水溶性多糖的工艺优化

通过实验筛选出果胶酶作为甘蔗渣中水溶性粗多糖提取率最高的一种酶,对酶解条件进行单因素试验和正交试验优化,得到酶法辅助提取甘蔗渣中水溶性多糖的最佳工艺条件:酶解温度50℃,酶解pH 5.0,酶用量2.0%,酶解时间50 min。在此提取条件下做验证试验,甘蔗渣粗多糖的提取率为1.09%±0.011%,比推荐的较佳酶解条件提高了10.4%,达到了预期的优化效果。通过对酶法辅助提取到的甘蔗渣粗多糖溶液进行紫外扫描,在260～280nm处均无明显吸收峰,进一步说明了该提取工艺条件的可靠性。     

膨润土掺杂海藻酸铜球包埋漆酶及其降解染料特性

为建立一种能在固定化漆酶的同时使其充分发挥酶活性从而实现染料高效降解方法，采用溶胶凝胶方法将漆酶包埋固定化在海藻酸铜(SA)或掺杂膨润土的海藻酸铜(SA/BT)凝胶小球中。通过调节单因素实验优化制备条件，采用SEM、FT-IR、XRD等表征包埋漆酶后膨润土掺杂海藻酸铜球的微观结构形貌。以活性蓝19作为目标染料降解物研究SA和SA/BT的染料降解性能，结果表明：包埋漆酶的最佳条件为20 mg/L的海藻酸钠、0.15 mol/L的氯化铜和16 g/L的膨润土；膨润土的添加能够有效提高海藻酸盐铜球的机械强度。2种固定化漆酶均表现出良好的染料降解性能：对活性蓝19的降解效率在120 min后分别达到了89.6%和91.0%;SA/BT在循环5次后，对活性蓝19的降解效率仍达到60%以上。因此，膨润土掺杂海藻酸铜球包埋漆酶能够有效提高酶稳定性和降解效率。     

不同原料酶法制备低聚木糖的研究及成分分析

对木聚糖酶的酶学特性进行了研究,同时以甘蔗渣、玉米芯、麸皮、啤酒槽为原料酶解制备低聚木糖并对其酶解液的还原糖含量和主要成分进行了分析。结果表明:该木聚糖酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为5.0;同时在温度为40～60℃和pH为6的情况下,木聚糖酶具有较好的稳定性。在最佳酶解条件下,采用木聚糖酶酶解甘蔗渣、玉米芯、麸皮、啤酒槽中的木糖,通过测定酶解液中的还原糖含量以分析木聚糖的水解度,结果表明,麸皮中木聚糖的水解度最高,为21.19mg/mL;其它依次为啤酒糟、玉米芯、蔗渣。采用高效液相色谱法对4种不同原料的木聚糖酶水解产物进行分析,结果显示:啤酒糟的酶解产物中木二糖和木三糖的相对含量最高,分别为13%、26.7%,其他依次为玉米芯、麸皮、甘蔗渣。