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1.
棉花秸秆糖化碱预处理条件优化 总被引：15，自引：4，他引：15
新疆含有丰富的棉花秸秆资源,但棉秆需经预处理后才能被纤维素酶高效水解。该文以棉花秸秆资源的综合利用为目的,对其碱预处理及微波/碱预处理条件进行了试验,结果表明：2.0%NaOH,固液比1︰20,120℃,处理棉花秸秆75 min,棉秆中的木质素、半纤维素含量分别降低60.42%,35.05%;利用碱/微波（700 W）预处理棉花秸秆15 min,棉花秸秆中的木质素、半纤维素分别降低61.31%,44.78%,提高微波功率对于处理后的棉秆中木质素、高聚糖（纤维素+半纤维素）收率无明显影响,但功率越高、所需时间越短;不同预处理后的棉花秸秆酶水解试验表明,碱预处理棉花秸秆酶水解96 h,水解率为20.01%,碱/微波预处理棉花秸秆酶水解48 h,水解率为20.05%。 相似文献
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微波预处理对玉米秸秆的组分提取及糖化的影响 总被引：2，自引：1，他引：2
为了分离得到玉米秸秆中的半纤维素、木质素,改善纤维素的酶水解可及性,对玉米秸秆进行了二步微波预处理法研究.考察了秸秆粒径、液固比、碱及甘油用量、微波功率与处理时间对半纤维素和木质素得率的影响;探讨了预处理后秸秆的酶水解性能.得到的优化预处理条件为:玉米秸秆粒径40～80目;微波-碱预处理功率116.7 W/g、时间10 min、液固比20 mL/g、碱用量150％(质量分数);微波-甘油预处理功率66.7 W/g、处理时间30 min、液固比20mL/g、甘油质量分数100％.试样结果表明:经微波预处理后每10 g玉米秸秆最终可得到2.48 g半纤维素、0.95 g木质素,3.55 g还原糖;二步微波预处理不仅能够提取出玉米秸秆中的半纤维素、木质素,而且提高了纤维素水解的酶可及性,实现了组分的分离. 相似文献
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玉米芯碱液预处理条件优化 总被引：10，自引：3，他引：7
该文对木质纤维素原料玉米芯碱液预处理条件进行了优化,以去除木质素,提高半纤维素、纤维素的酶解得率为目的。采用单因素多水平和正交试验方法得到最优预处理条件为：预处理时间12 h,温度70℃,液固比23︰1,反应液中各物质质量分数为氨水2.5%、过氧化氢 0.6%、硅酸钠5%、硫酸镁0.05%。在此最优条件下,玉米芯残渣得率为59.74%、半纤维素保留率为56.60%、纤维素的保留率为86.20%、木质素的保留率为11.83%。残渣经分步酶解（木聚糖酶和纤维素酶）,半纤维素、纤维素、总的酶解得率分别为41.36%、88.09%、69.21%,比未经预处理的玉米芯酶解得率分别提高了39.18%、40.89%、44.88%。结果表明,酶解得率与半纤维素的损失、木质素的去除有直接相关性。 相似文献
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非离子表面活性剂PEG对棉秆木质纤维素酶解的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了提高纤维素的水解作用,减少酶的用量,该文研究不同分子量的聚乙二醇(PEG,poly ethylene glycol)表面活性剂对棉秆木质纤维素水解复合酶的影响,研究不同分子量的PEG对还原糖、纤维素酶、木质素酶、蛋白吸附率、酶动力学特征的影响。结果表明,2.5g/L添加量的PEG 2000、PEG 4000、PEG 6000和PEG 8000均能提高棉秆木质纤维素水解酶的活力,增加纤维素的转化率,减少蛋白的非特异性吸附率,提高棉秆木质素和纤维素的降解率,提高最大反应速度和降低酶与底物的亲和力,其中PEG 6000效果最好。3.0g/L的PEG 6000添加量对纤维素的转化率最高,达到58.12%(P<0.05)。对于吸附率,2.0、3.0、4.0、5.0g/L的添加量与对照相比差异显著(P<0.05),且相互之间差异不显著(P>0.05)。添加3.0g/L PEG 6000的表面活性剂能保持上清液中较高的蛋白浓度,水解3h后,没有添加表面活性剂的处理,纤维滤纸酶酶活从0.1245FPU/mL下降到0.012FPU/mL,下降了90.37%,添加PEG 6000后,FPA酶的活性恢复到0.041FPU/mL;水解48h,添加PEG 6000和不添加PEG 6000纤维素的转化率分别达到65.71%和54.68%,添加PEG 6000提高纤维素转化率20.18%。结果表明,PEG6000可以提高纤维素的转化率,为工业生产实践提供了参考。 相似文献
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亚硫酸盐预处理对棉秆酶水解的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了提高棉秆的酶水解效率,研究了棉秆亚硫酸盐预处理过程中亚硫酸氢钠用量、浓硫酸用量、预处理温度与时间对预处理效果的影响,同时比较了棉秆不同部位的亚硫酸盐预处理效果。结果表明：预处理时添加亚硫酸氢钠可提高棉秆酶水解效率,随着用量的增加,底物酶水解转化率升高,用量超过8%后基本不变;预处理液pH值可影响棉秆亚硫酸盐预处理效果,存在一个最佳pH值,研究中预处理液pH值为2.65时,底物的酶水解转化率最高;当预处理温度由100℃升高至170℃时,底物酶水解转化率升高较少,但当预处理温度继续升高时,底物酶水解转化率明显升高,在预处理温度180℃并保温20 min时底物酶水解转化率达到最高为70.10%,继续延长保温时间底物酶水解转化率无明显变化。亚硫酸盐预处理过程中,木素和戊聚糖不断从原料中溶出,有利于后续的酶水解,研究发现木素的溶出比戊聚糖的溶出对棉秆酶水解的影响更大。棉秆不同部位的亚硫酸盐预处理效果不同,酶水解从易到难的顺序是：棉秆皮>细枝>全棉秆>主干>棉秆芯。 相似文献
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为了提高棉秆的酶水解效率,论文研究 了棉秆亚硫酸盐预处理过程中亚硫酸氢钠用量、浓硫酸用量、预处理温度与时间对预处理效果的影响,同时比较了棉秆不同部位的亚硫酸盐预处理效果。结果表明：预处理时添加亚硫酸氢钠可提高棉杆酶水解效率,随着用量的增加,底物酶水解转化率升高,用量超过8%后基本不变;预处理液pH值可影响棉秆亚硫酸盐预处理效果,存在一个最佳pH值,本研究中预处理液pH值为2.65时,底物的酶水解转化率最高;当预处理温度由100℃升高至170℃时,底物酶水解转化率升高较少,但当预处理温度继续升高时,底物酶水解转化率明显升高,在预处理温度180℃并保温20min时底物酶水解转化率达到最高为70.10%,继续延长保温时间底物酶水解转化率无明显变化。亚硫酸盐预处理过程中,木素和戊聚糖不断从原料中溶出,有利于后续的酶水解,研究发现木素的溶出比戊聚糖的溶出对棉秆酶水解的影响更大。棉秆不同部位的亚硫酸盐预处理效果不同,酶水解从易到难的顺序是：棉秆皮>细枝>全棉秆>主干>棉秆芯。 相似文献
7.
膨化预处理玉米秸秆提高还原糖酶解产率的效果 总被引：6，自引：3，他引：3
为了提高玉米秸秆的可发酵还原糖转化率,采用膨化技术对玉米秸秆木质纤维素进行预处理。扫描电镜观察,玉米秸秆的纤维束受到破坏,木质素包裹作用减弱,纤维素酶的空间作用面积提高。红外光谱分析表明有部分半纤维素和少量木质素水解;X射线衍射测定纤维素结晶度降低了12.68%。通过进一步纤维素酶解试验,与未处理的相比膨化处理后原料酶解时间可缩短16 h,未经膨化处理原料还原糖的酶解产率为13.48%,膨化处理后原料还原糖的酶解产率可达24.91%。结果表明,膨化预处理技术可明显提高玉米秸秆木质纤维素的能源化利用效率。该 相似文献
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稻草秸秆的碱性臭氧预处理效果 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究碱性臭氧预处理对稻草秸秆酶水解、表观结构及成分的影响,将稻草秸秆碱性臭氧预处理后进行酶水解,对处理前后的稻草秸秆进行了扫描电镜观察及成分分析,并对处理后溶液进行了紫外光谱分析。结果表明：碱性臭氧预处理能将稻草秸秆中的木质素氧化降解为小分子的有机酸,降低了稻草秸秆中木质素的含量,提高了纤维素的含量。扫描电镜观察显示经碱性臭氧预处理过的稻草秸秆,机械组织暴露,孔隙度大,酶解的有效比表面积大。在pH值5.0、每单位底物加酶量31.2 mg/g、45℃条件下,碱性臭氧预处理稻草秸秆酶水解120 h时还原糖达到了902 mg/g,糖化率为92.57%。在相同酶解条件下,碱性预处理与未处理稻草秸秆的糖化率分别为74.90%与53.53%。碱性臭氧预处理稻草秸秆的糖化率明显高于碱性预处理与未处理稻草秸秆的糖化率。 相似文献
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混合酶对经不同预处理的甜高粱秆渣的水解 总被引：1，自引：1，他引：0
采用正交试验设计,探索不同的液固比、pH值、温度和混合酶配比对甜高粱秆渣的水解情况,并在此基础上研究了混合酶对经漆酶和高压蒸汽预处理的甜高粱秆渣的水解情况。结果表明,混合酶水解的最佳条件为液固比11∶1、pH值3.6、30℃、果胶酶∶纤维素酶∶半纤维素酶=1∶1∶2,该条件下的水解效率要好于纤维素酶单独的水解效率,经漆酶和高压蒸汽预处理的甜高粱秆渣的酶解效率得到显著提高,浸润于不同溶液中的甜高粱秆渣经高压蒸汽预处理并酶解,其葡萄糖收率有所不同,且在溶液中加入KMnO4后再进行高压蒸汽处理,能进一步提高葡萄糖收率。 相似文献
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常压温和条件下丙酸预处理小麦秸秆的工艺优化 总被引：1，自引：1，他引：0
为了提高小麦秸秆木质纤维素的能源化利用效率,该文研究了常压温和条件下丙酸预处理小麦秸秆的工艺优化。该方法的最佳工艺条件为：料液比1∶16、粒度40目、丙酸质量浓度900 g/L、催化剂质量浓度3 g/L、温度70℃,处理时间150 min。在此条件下,小麦秸秆的纤维素保留率为92.6%,半纤维素和木质素的脱除率分别为98.3%和70.5%。丙酸预处理后小麦秸秆的酶解得率90.3%。研究表明,在常压温和条件下,丙酸法预处理小麦秸秆,可有效地将其分离为纤维素、半纤维素、木质素3大组分。 相似文献
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化学预处理提高酒糟生物质酶解糖化效果 总被引：1，自引：2，他引：1
为促进酒糟生物质的酶解糖化,筛选适宜的预处理方法,以脱除木质素,提高综纤维素（纤维素和半纤维素之和）保留率为目标,研究比较了酸-超声波耦合（ultrasound-assisted acid pretreatment,UAAP）、液氨（pretreatment by soaking in aqueous ammonia,PSAA）、碱性双氧水（alkaline hydrogen peroxide pretreatment,AHPP）和酸性亚硫酸氢盐（bisulfite pretreatment,BP）4种预处理法对酒糟化学组分、结构特性和酶解得率的影响。结果表明,与其余3种方法相比,BP法处理后酒糟的纤维素和半纤维素保留率最高,分别为84.59%和84.87%,即综纤维素保留率为84.68%。与未处理酒糟（unpretreatment,UP）相比,4种方法预处理后酒糟的综纤维素酶解得率分别提高了49.12%（酸-超声波,UAAP）、55.48%（液氨,PASS）、92.79%（碱性双氧水,AHPP）和99.15%（酸性亚硫酸氢盐,BP）,其中BP法对酒糟酶解糖化的促进作用最有效。扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）和X-衍射（X-ray differaction,XRD）结果显示,酒糟经不同方法预处理后表观结构发生了明显变化,木质纤维网络结构遭到破坏,表面呈现无规则或形状各异的膨松状态,沟壑明显,孔隙率增加,比表面积增大,有利于提高水解酶的可及性。化学组分和结构特性的变化说明酒糟的酶解得率与综纤维素的保留、木质素的去除、表面微观形貌变化以及纤维素结晶度等因素直接相关。总之,酸性亚硫酸氢盐（BP）法是适用于酒糟生物质糖化预处理的一种有效可行方法。 相似文献
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Sorghum bran has potential to serve as a low‐cost feedstock for production of fuel ethanol. Sorghum bran from a decortication process (10%) was used for this study. The approximate chemical composition of sorghum bran was 30% starch, 18% hemicellulose, 11% cellulose, 11% protein, 10% crude fat, and 3% ash. The objective of this research was to evaluate the effectiveness of selected pretreatment methods such as hot water, starch degradation, dilute acid hydrolysis, and combination of those methods on enzymatic hydrolysis of sorghum bran. Methods for pretreatment and enzymatic hydrolysis of sorghum bran involved hot water treatment (10% solid, w/v) at 130°C for 20 min, acid hydrolysis (H2SO4), starch degradation, and enzymatic hydrolysis (60 hr, 50°C, 0.9%, v/v) with commercial cellulase and hemicellulose enzymes. Total sugar yield by using enzymatic hydrolysis alone was 9%, obtained from 60 hr of enzyme hydrolysis. Hot water treatment facilitated and increased access of the enzymes to hemicellulose and cellulose, improving total sugar yield up to 34%. Using a combination of starch degradation, optimum hot water treatment, and optimum enzymatic hydrolysis resulted in maximum total sugar yield of up to 75%. 相似文献
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甜菜细胞壁界面特征显著影响纤维素酶解效率 总被引：1，自引：1，他引：0
生物质不同器官、组织理化性质各异,这种异质性对纤维素酶解效率的影响有待深入研究。该研究以甜菜为研究对象,系统分析不同器官理化性质与酶解效率间的关系,探究细胞壁与纤维素酶的吸附特点及在酶解过程中的形态变化。结果表明,甜菜根、茎、叶酶解还原糖得率不同,根和茎的还原糖得率相近且高于叶,分别为14.64%和14.26%,叶还原糖得率较低为10.15%;酶解还原糖得率与木质素（P<0.01）、半纤维素（P<0.01）呈极显著负相关,而与比表面积（P<0.01）呈极显著正相关;甜菜根、茎、叶的薄壁组织更容易与纤维素酶结合,并且更易被降解。甜菜细胞壁界面理化特征是影响酶与底物有效吸附,进而影响纤维素酶解效率的关键因素。研究结果可为甜菜农业废弃物的利用提供参考。 相似文献
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金属阳离子促进酸预处理玉米秸秆效果 总被引：2，自引：0，他引：2
0.01%稀硫酸辅助超声波洗涤玉米秸秆可除去大量K、Ca、Mg及P元素。洗涤后秸秆用0.1%硫酸预处理时,硫酸中添加金属氯盐预处理时半纤维素降解率达37%,预处理渣的酶解率最高达23%;经洗涤的秸秆在未添加金属氯盐时,其值分别为17%和 12%。添加金属氯盐使反应体系溶液pH值降低,但添加与金属氯盐溶液的pH值相同的纯硫酸预处理经洗涤的玉米秸秆时,半纤维素降解率为19%,低于添加金属氯盐预处理的半纤维素降解率37%。几种氯盐中,FeCl3促进酸预处理半纤维素降解率高于其他几种。可知,金属氯盐特别是氯化铁能促进稀硫酸预处理玉米秸秆半纤维素降解率,且pH值降低不是引起预处理效率提高的关键原因。 相似文献
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采用室内实验方法,研究了酸-超声联合预处理稻草对其化学组成以及糖化效果的影响,并与传统酸预处理法的效果进行了对比。结果表明,与未经处理的稻草相比,经酸-超声波处理的稻草其半纤维素、木质素含量最高分别减少了64．46％、62．19％,纤维素含量最高则上升了73．20％,而酸处理的稻草相应数值只能达到56．72％、59．90％及53．41％。同时分别对两种方法的稻草糖化的工艺条件通过正交试验进行了优化,得出两种方法的稻草最佳糖化条件均为：pH值为4．8,温度为45℃,酶浓度为20mg·g-1。在该条件下,对于酸一超声波预处理稻草,在糖化108h以后还原糖浓度稳定并达到最大值26．4g·L-1,而对于酸预处理稻草,在糖化120h以后还原糖浓度才稳定并达到最大值26．2g·L-1,且前者能比后者产生更多的葡萄糖以及更少的木糖,更有利于提高后续酒精发酵的效率。 相似文献
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木质素对木质纤维素降解性能的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
木质素影响木质纤维素降解性能,明确木质素影响木质纤维素降解的程度和机理,对于植物基因改造、纤维素酶基因改造/筛选、预处理工艺优化均具有重大意义。但是由于木质素和木质纤维素结构的复杂性,木质素对木质纤维素影响的程度和机理尚无定论。该文综述了关于目前研究主要集中在木质素的含量和结构对木质纤维素降解性能的影响上,初始木质素含量和残留木质素含量对同物种和不同物种木质纤维素降解性能的影响;木质素单体比例(syringyl units/guaiacyl units)、键连方式、官能团对木质纤维素降解性能的影响;纯化木质素对木质纤维素降解性能的影响。该文为木质素对纤维素降解性能的影响的相关研究工作提供指导。 相似文献
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为研究温度-压力解耦条件下汽爆玉米秸秆物化作用及其酶解效果,分别采用不同蒸煮温度(453、471和485 K)和不同爆破压力(1.0、1.5和2.0 MPa)对玉米秸秆进行汽爆处理,测定并分析对其物理结构(微观形貌和多孔特性)、化学组成(组分含量、官能团结构和结晶程度)和热力学性质的影响.结果显示:随蒸煮温度增加,汽爆... 相似文献
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Production and characterization of films from cotton stalk xylan 总被引：1，自引：0，他引：1
Goksu EI Karamanlioglu M Bakir U Yilmaz L Yilmazer U 《Journal of agricultural and food chemistry》2007,55(26):10685-10691
Composite film production based on cotton stalk xylan was studied, and the mechanical and physical properties of the films formed were investigated. Xylan and lignin were separated from cellulose by alkali extraction and, then, lignin was removed using ethanol washing. Self-supporting continuous films could not be produced using pure cotton stalk xylan. However, film formation was achieved using 8-14% (w/w) xylan without complete removal of lignin during xylan isolation. Keeping about 1% lignin in xylan (w/w) was determined to be sufficient for film formation. Films were produced by casting the film-forming solutions, followed by solvent evaporation in a temperature (20 degrees C) and relative humidity (40%) controlled environment. The elastic modulus and hypothetical coating strength of the films obtained by using 8% xylan were significantly different from the ones containing 10-14% xylan. The water vapor transfer rates (WVTR) decreased with increasing xylan concentration, which made the films thicker. The glycerol addition as an additional plasticizer resulting in more stretchable films having higher WVTR and lower water solubility values. As a result, film production was successfully achieved from xylan, which was extracted from an agricultural waste (cotton stalk), and the film-forming effect of lignin on pure xylan has been demonstrated. 相似文献
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为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同60Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。 相似文献