纤维素载体固定化β-葡萄糖苷酶及其在大豆异黄酮水解中的应用

建立纤维素载体固定化β-葡萄糖苷酶系统,用于黑豆浆中大豆异黄酮去糖基化反应,并对该催化系统进行了可行性评价。结果表明,在40 cm3纤维素颗粒上可结合超过40 mgβ-葡萄糖苷酶,并且能有效将4-硝基苯-β-D-葡糖苷酸水解成对硝基苯酚,其反应最适温度为50℃。经动力学测试后可得其米氏常数Km值为(1.38±0.20)mmol/L。将该固定化酶系统用于黑豆浆中大豆异黄酮去糖基化,通过高效液相色谱检测其转化效率,表明该系统可以在30 min内利用40 cm~3含酶载体将50 mL黑豆浆中的异黄酮全部转化为去糖基化形式。该固定化酶催化系统连续化催化稳定性实验表明,在经过15次反应以及15 d之后,该固定化酶系统仍然可维持其60%的催化活性。     

棉秆皮纤维素纤维的梳理与细化

为获得线密度较小的棉秆皮纤维,根据棉秆皮纤维素纤维的结构形态,采用单一罗拉梳理、单一盖板梳理、罗拉盖板组合梳理方法对棉秆皮纤维进行机械细化处理。结果表明：棉秆皮纤维梳理之前需要进行加水并闷放12 h;对于单一罗拉梳理方法,在加水量为纤维质量的25% 时,梳理后棉秆皮纤维平均长度39.7 mm、平均线密度2.42 tex;对于单一盖板梳理方法,在加水量为纤维质量的15% 时,梳理后棉秆皮纤维的平均长度37.7mm、平均线密度2.2 tex;对于加水量为纤维质量的25%的棉秆皮纤维素纤维,采用罗拉梳理2 次盖板梳理1 次组合梳理方法,梳理细化后纤维平均线密度为1.9 tex,平均长度为39.6 mm,平均落纤长度为15.9 mm以及平均落纤线密度为3 tex。     

光接枝丙烯酸棉纤维素基TiO2/C光催化剂的制备与光催化性

针对回收利用废弃棉织物的功能和附加值低的问题,采用光接枝丙烯酸的废弃棉纤维素为模板,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,经磷酸二氢铵处理后,通过表面溶胶凝胶法和火焰燃烧的方法制备具有纤维形貌的锐钛矿型二氧化钛和炭（TiO2/C） 的复合光催化材料。分别研究了丙烯酸接枝改性、磷酸二氢铵处理对TiO2/C光催化性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和热重分析对TiO2/C光催化材料的表面形貌和晶体结构以及质量损失率进行分析。结果表明,质量分数为30%的丙烯酸光接枝改性棉织物,经质量分数为15%的磷酸二氢铵溶液浸渍处理,用钛酸丁酯溶液抽滤沉积10次,在空气中燃烧2h制得的TiO2/C光催化剂具有较为优异的光催化性能。此时的光催化剂中锐钛矿型二氧的粒度相对较小,分布较均匀,更有利于光催化降解。     

Sugarcane Straw Reinforced Castor Oil Polyurethane Composites: Fiber Characterization and Analysis of Composite Properties

This work was concerned with the development of polyurethane (PU) composites reinforced with cellulose fibers attained from sugarcane straw. For the obtainment of cellulose, sugarcane straw was pretreated and delignified. For the production of the PU, the polyol (castor oil) to diisocyanate mass ratio was 1.5:1.0. Reinforcement of the matrix was done, changing the concentration of cellulose fibers (5%, 10%, 15%, and 20% w/w). The efficiency on the obtainment of cellulose fibers was verified by chemical characterization and the fibers morphological aspects by scanning electron microscopy. The influence of fibers content in the composites was studied by thermal analyses, tensile and moisture absorption tests.     

碱预处理糠醛渣性质及其纤维素酶解研究

以糠醛渣为原料进行碱法预处理,对比了处理前后的样品成分、结晶度、表面特性、红外谱图的变化以及对纤维素酶解的影响。研究结果表明:经NaOH处理样品,木质素脱除量随着温度升高而增加,120 ℃ 处理后的样品木质素脱除了 10.22 %,而碱性过氧化氢处理样品木质素脱除率达到 12.6 %。NaOH预处理后的样品酶解糖化率随处理温度的升高而降低。每克纤维素加入纤维素酶 12 FPU、纤维二糖酶 15 IU,120 ℃ 经NaOH预处理样品,酶解 72 h 后糖化率为38.6%,比原料糠醛渣低21.0个百分点,而经 60 ℃,6 h 碱性过氧化氢处理后的样品,酶解 72 h 糖化率可达到 86.6 %,比原料糠醛渣高27.0个百分点。NaOH预处理后样品红外谱图检测,证明生成了新的醚键。碱法预处理后的样品结晶度要比未处理的样品的稍高,且表面更加光滑。     

细菌纤维素在传统豆腐中的应用

目的：改善传统豆腐中纤维素含量及豆腐品质。方法：将细菌纤维素作为一种膳食纤维应用到传统豆腐加工中,研究其对传统豆腐凝胶强度、保水性、感官等品质特性的影响。结果：当细菌纤维素添加量为3.0g/100mL时,豆腐品质特性较好。豆腐凝胶强度为181g,失水率为17.2%,与未添加细菌纤维素豆腐样品相比,凝胶强度无显著变化,但失水率降低了9.5%。结论：添加细菌纤维素的豆腐质地细腻光滑,有弹性,无明显粗糙感,其膳食纤维含量得到进一步强化。     

混合溶剂制备醋酸纤维素膜及其性能

以醋酸纤维素、丙酮、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和聚乙二醇400(PEG-400)为原料,采用相转化法制备醋酸纤维素膜,对其结构和形貌进行了表征;在室温、操作压力0.1 MPa下,用去离子水和500 mg/L PEG-600溶液分别测定膜的水通量和截留率,考察了混合溶剂中丙酮和NMP含量、反应温度和致孔剂PEG-400含量对醋酸纤维素膜性能的影响. 结果表明,NMP含量60%(w)、丙酮含量22.5%(w)、反应温度60℃及PEG-400含量6%(w)条件下,所制醋酸纤维素膜表面光滑,孔径分布均匀,水通量达212.87 L/(m2×h),截留率达87.67%.     

NaOH-Fenton试剂预处理桑木的纤维素酶分段酶水解研究

采用分段酶水解木质纤维原料的方法,以NaOH-Fenton试剂预处理桑木为原料,通过在反应过程中及时移除葡萄糖和纤维二糖,减轻产物的抑制作用,最终达到提高酶水解得率和缩短酶解反应时间的目的。实验结果表明：纤维素酶用量为15FPIU/g（以纤维素计,下同）时,在三段（8+8+8h）水解过程中,经第一段水解,纤维素酶反应速率从1.25g/（L·h）提高到2.21g/（L·h）,第二段水解后,酶反应速率为1.54g/（L·h）,比未分段水解的酶反应速率提高了73%;当纤维素酶用量为40FPIU/g时,三段（8+8+8h）水解得率增至88.08%;三段（8+8+8h）水解充分利用了酶解残渣上的结合酶进行后续水解。对纤维素酶在预处理桑木上的吸附情况进行研究,发现桑木经NaOH-Fenton试剂预处理后,对纤维素酶的最大吸附量为8.08mg/g,预处理增加了纤维素酶与桑木间的吸附位点。     

纤维素/生物质热解生成脱水糖衍生物的机理以及选择性制备技术研究进展

纤维素/生物质快速热解过程中会形成多种脱水糖衍生物,包括左旋葡萄糖酮(LGO)、1,4:3,6-二脱水-α-D-吡喃葡萄糖(DGP)、1,5-脱水-4-脱氧-D-甘油基-己-1-烯-3-阿洛酮糖(APP)和1-羟基-3,6-二氧二环[3.2.1]辛-2-酮(LAC)等,这些脱水糖衍生物均具有很高的化工应用价值。然而在常规热解过程中,这些产物的产率都非常低,使得后续的分离提取十分困难;而在适当的催化热解条件下,其产率可以大幅提升,从而实现目标产物的选择性制备。基于此,本文首先概述了国内外学者对这4种脱水糖衍生物热解生成机理的实验以及密度泛函理论研究;随后总结了针对LGO和LAC这两种产物,现阶段已开发的选择性热解制备技术,包括最佳的催化剂以及催化热解反应条件;最后提出了未来在脱水糖衍生物生成机理以及选择性制备技术方面需要开展的工作。     

玉米磷酸酯淀粉秸秆纤维素可食膜的制备及物理性能

以玉米磷酸酯淀粉（corn distarch phosphate,CDP）和玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）为主要基材制备可食膜。研究CDP与CSC质量比、羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC）质量浓度、丙三醇（glycerol,Gly）质量浓度对可食膜物理性能抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EAB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和透光率的影响。在此基础上以可食膜的物理性能综合分为响应值,采用响应面法优化制备工艺参数。结果表明：最佳工艺条件为CDP-CSC质量比8.5∶1.5、CMC质量浓度0.8 g/100 mL、Gly质量浓度1.0 g/100 mL,此条件下可食膜物理性能综合分最高为0.683,对应可食膜的TS为19.75 MPa、EAB为46.89%、WVP为1.167×10－12 g/（cm•s•Pa）、透光率为41.86%,比未添加CSC的CDP膜物理性能综合分提高27.14%。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析对可食膜进行结构观察和表征,表明CDP/CSC可食膜表面较平整,结构致密,各基质相容性好。