Two white-rot fungi Coriolus versicolor B1 and Ganoderma lucidum En were used for biological pretreatment of bamboo. The saccharification rate,the relative contents and the degradation rates of cellulose,hemicellulose and lignin in untreated and pretreated bamboo,were determined. The results indicat...

为探寻适合红麻纤维蒸气爆破预处理与酶解糖化的技术参数，开展红麻纤维气爆压力、保压时间、填料量等蒸气爆破预处理技术参数研究，并对蒸气爆破预处理后的红麻纤维进行浴比、酶解时间、酶种类、酶配比、酶用量等酶解糖化单因子试验与正交试验。结果表明：红麻纤维气爆预处理以填料量１００％、气爆压力２．５ ＭＰａ、保压时间２４０～３００ ｓ的效果较好；红麻纤维酶解糖化的较优工艺参数为浴比（１∶５．００）～（１∶７．５０），纤维素酶和木聚糖酶的配比２∶３，采用混合酶（１．５０％纤维素酶＋２．２５０％木聚糖酶），Ｐ Ｈ ５．０，糖化率可达７０％以上。

为提高水稻秸秆木质纤维素的能源化利用效率,采用磷酸-丙酮对水稻秸秆进行预处理,研究预处理水稻秸秆粒径、固液比、温度、时间对纤维素酶水解糖化率的影响,并用扫描电镜分析预处理前后水稻秸秆结构的变化。结果表明,水稻秸秆预处理的适宜条件为:粒径≤380μm、固液比1∶8、温度80℃、处理时间为1.5 h,在此条件下预处理的水稻秸秆纤维素酶水解糖化率从未处理水稻秸秆的18.6%提高到预处理后的65.4%。SEM分析表明,经磷酸-丙酮预处理,水稻秸秆晶状结构遭到破坏,并崩解为碎片,从而使后续的纤维素酶水解糖化率显著提高。

【目的】研究微生物预处理途径制备苹果渣乙醇的特性,为纤维乙醇生产开拓新的廉价原料和低耗工艺提供技术支撑。【方法】以不同用量白腐菌(Trametes versicolor)或褐腐菌(Gloeophyllum trabeum)单菌预处理及其与黑曲霉(Aspergillus niger)复合的双菌预处理、半固态或液态配料对苹果渣进行不同的预处理,再分别采用2种黑曲霉菌株糖化,2种酵母和2种工艺发酵,测定不同步骤醪液的糖化产糖含量、总糖含量、乙醇生成量等。【结果】半固态条件下,0.8 mL白腐菌菌悬液单菌预处理的促进糖化效果最强,原料总糖含量提高70.8%。液态条件下,黑曲霉与白腐菌复合预处理促进苹果...

为了促进废纸类生物质资源的回收利用,采用蒸汽爆破、NaClO2处理、NaClO2结合NaOH处理、NaOH处理和氨水浸泡这5种方法对废鞋盒碎片进行预处理,以改善废纸的纤维素酶水解。分析了预处理后废纸中木素和半纤维素含量、纤维的表面结构和结晶度的变化,并探讨了这些变化对纤维素酶水解效果的影响。结果表明:蒸汽爆破预处理对木素和半纤维素的去除效果最好,碱处理对半纤维素的去除效果不好。预处理使原料的表面变得粗糙,尤其是NaOH处理导致的变化最大。预处理后,原料的结晶度有升有降。酶解试验表明木素和半纤维素的含量、原料表面粗糙程度与纤维素酶水解速率之间均不存在明显的相关性。但是结晶度与纤维素酶水解速率关系...

将木质纤维素原料转化为燃料乙醇,受到全世界的期待。本研究探讨了利用复合菌系直接分解糖化的新途径。结果显示,该复合菌系优化的产酶活条件是转速为0r/min,底物添加量为3%,第6天酶活达到峰值,主要酶活为木聚糖酶活、CMC酶活和滤纸酶活,分别为15.18、3.43和0.79IU/mL。在第15天培养结束后,WSD-5对小麦秸秆中纤维素、半纤维素以及木质素的分解率分别达到71.3%、90.6%和51.7%。在酶活高峰期,在添加底物的同时升温至55℃保温糖化,结果发现还原糖的浓度显著提高。酶解小麦秸杆产生的总还原糖达到125mg/g以上,两次糖化总还原糖浓度为常温发酵时的15倍以上。当底物浓度为6%...

为研究沼液、组合碱和白腐菌3种不同预处理方式对玉米秸秆纤维组分(纤维素、半纤维素和木质素)含量及晶体结构的影响,分别将沼液与玉米秸秆按5∶2的比例混合预处理5d,组合碱(氢氧化钠和氢氧化钙质量比是2∶1)按1∶5的固液比例添加预处理5d,白腐菌按5%比例添加预处理10d。采用范式(Van Soest)纤维测定法、傅里叶变化红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对预处理前后的玉米秸秆纤维结构变化进行研究。结果表明:经3种方式预处理后玉米秸秆的纤维组分含量均降低,其中组合碱预处理后玉米秸秆木质素结构的破坏

【目的】探究生物预处理对秸秆纤维及其与脲醛树脂制备的复合材料性能的影响，为秸秆基复合材料的制备及发展提供理论依据。【方法】接种微生物菌剂(秸秆腐熟剂)对水稻Oryza sativa秸秆进行好氧发酵处理，测定不同处理时间下水稻秸秆中半纤维素、纤维素、木质素等的变化，测试并对比未经生物改性处理秸秆纤维(S_0)、经生物改性处理5(S_5)和10 d (S_(10))秸秆纤维的结晶度和微观形貌，制备秸秆纤维/脲醛树脂复合材料，分别标记为F_0、F_5、F_(10)，比较不同生物预处理时间下秸秆基复合材料的表面性能和力学性能。【结果】改性处理后秸秆表面的硅和蜡等物质被去除，但较长的生物改性处理时间(10 d)会破坏秸秆纤维自身结构。相比于S_0和S_(10),S_5的纤维素相对含量最高，为37.99%，结晶度也最好，为47.8%。3种秸秆基复合材料中F_5疏水性最好，表面能最低，冲击韧性最大(7 665.64 J·m_(-2));F_(10)抗弯性能更好，静曲强度和弹性模量分别为27.73和20 354 MPa，相比F_0分别提高了59.00%和50.17%。【结论】生物改性处理可以改善秸秆纤维的表面性质，提高秸秆纤维/脲醛树脂复合材料的性能，生物改性处理5 d的秸秆纤维更好，制备的复合材料性能更优良。图4表1参28

为研究爆破维压时间对胡枝子原料化学成分、结晶度的影响,采用蒸汽爆破预处理方法,以胡枝子为原料,在爆破压力为2.25MPa,爆破维压时间为2、3、4、5、6、10min的条件下进行试验。结果表明:蒸汽爆破处理后纤维素、木素含量变化不大,而半纤维素含量显著降低;蒸汽爆破处理后的物料结晶度比未处理的木质纤维素原料提高了60.67%。以胡枝子为酶解糖化原料,考察了温度、时间、用酶量、底物浓度4个影响因素,得到了最佳的条件为:温度46℃、时间60h、用酶量80U、底物浓度5%。在此条件下,对比了原料与不同蒸汽爆破维压时间处理后胡枝子物料的酶解糖化率。结果表明:蒸汽爆破预处理可使糖化率提高约2.8倍,达到...

[目的]研究对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,p-TsOH)耦合碱性过氧化氢(AHP)预处理对不同木质纤维素酶解率及乙醇产率的影响,为农林废弃物纤维素生物转化提供理论依据。[方法]以芒草秆、小麦秸秆和杨木为供试材料,分别采用p-TsOH处理(质量分数70%pTsOH水溶液于80℃处理20 min)以及p-TsOH耦合AHP两步处理(先用质量分数70%p-TsOH水溶液于80℃处理20 min,之后用pH 11.5、体积分数2%H_2O_2于50℃、120 r/min恒温振荡器中反应12h)2种方法对3种材料进行预处理,分析不同预处理方法对3种材料化学组成、形态结构(扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射、结晶度、保水值)的影响,并研究纤维素酶添加量(5,10,15FPU/g,以纤维素质量计算)及不同发酵工艺(同步糖化发酵、分步糖化发酵)对p-TsOH耦合AHP两步处理3种材料纤维素酶解率及乙醇产率的影响。[结果]采用p-TsOH处理以及p-TsOH耦合AHP两步处理后,芒草秆、小麦秸秆和杨木中的半纤维素和木质素含量明显降低,纤维素含量明显提高,其中p-TsOH耦合AHP两步处理的效果更明显,该法处理的芒草秆、小麦秸秆和杨木的木质素脱除率分别为97.01%,96.50%和94.01%,半纤维素脱除率分别为82.50%,84.21%和81.19%,纤维素保留率分别为87.97%,87.85%和90.53%。采用p-TsOH处理以及pTsOH耦合AHP两步处理后,芒草秆、小麦秸秆和杨木的微观结构、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射图谱发生了明显变化,结晶度及保水值均明显增加。纤维素酶添加量5 FPU/g、酶解72 h时,芒草秆和小麦秸秆的酶解率均超过90%,而杨木的酶解率为78%;纤维素酶添加量15 FPU/g、酶解12 h时,芒草秆、小麦秸秆的酶解率达到100%,杨木的酶解率为73%;纤维素酶添加量10 FPU/g、酶解24 h时,芒草秆、小麦秸秆和杨木的酶解率均达到95%以上。当底物质量浓度为130 g/L、纤维素酶加量为10 FPU/g、发酵96 h时,p-TsOH耦合AHP两步处理芒草秆、小麦秸秆和杨木同步糖化发酵的乙醇产率分别为92.63%,90.07%和88.00%,高于分步糖化发酵工艺的乙醇产率(86.40%,84.21%和78.09%)。[结论]p-TsOH耦合AHP两步处理可以在温和水溶液条件下选择性脱除原料中的木质素和半纤维素,得到富含纤维素的样品,对不同原料具有较强的适用性,应用前景良好。

[目的]研究对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,p-TsOH)耦合碱性过氧化氢(AHP)预处理对不同木质纤维素酶解率及乙醇产率的影响,为农林废弃物纤维素生物转化提供理论依据。[方法]以芒草秆、小麦秸秆和杨木为供试材料,分别采用p-TsOH处理(质量分数70%pTsOH水溶液于80℃处理20 min)以及p-TsOH耦合AHP两步处理(先用质量分数70%p-TsOH水溶液于80℃处理20 min,之后用pH 11.5、体积分数2%H_2O_2于50℃、120 r/min恒温振荡器中反应12h)2种方法对3种材料进行预处理,分析不同预处理方法对3种材料化学组成、形态结构(扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射、结晶度、保水值)的影响,并研究纤维素酶添加量(5,10,15FPU/g,以纤维素质量计算)及不同发酵工艺(同步糖化发酵、分步糖化发酵)对p-TsOH耦合AHP两步处理3种材料纤维素酶解率及乙醇产率的影响。[结果]采用p-TsOH处理以及p-TsOH耦合AHP两步处理后,芒草秆、小麦秸秆和杨木中的半纤维素和木质素含量明显降低,纤维素含量明显提高,其中p-TsOH耦合AHP两步处理的效果更明显,该法处理的芒草秆、小麦秸秆和杨木的木质素脱除率分别为97.01%,96.50%和94.01%,半纤维素脱除率分别为82.50%,84.21%和81.19%,纤维素保留率分别为87.97%,87.85%和90.53%。采用p-TsOH处理以及pTsOH耦合AHP两步处理后,芒草秆、小麦秸秆和杨木的微观结构、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射图谱发生了明显变化,结晶度及保水值均明显增加。纤维素酶添加量5 FPU/g、酶解72 h时,芒草秆和小麦秸秆的酶解率均超过90%,而杨木的酶解率为78%;纤维素酶添加量15 FPU/g、酶解12 h时,芒草秆、小麦秸秆的酶解率达到100%,杨木的酶解率为73%;纤维素酶添加量10 FPU/g、酶解24 h时,芒草秆、小麦秸秆和杨木的酶解率均达到95%以上。当底物质量浓度为130 g/L、纤维素酶加量为10 FPU/g、发酵96 h时,p-TsOH耦合AHP两步处理芒草秆、小麦秸秆和杨木同步糖化发酵的乙醇产率分别为92.63%,90.07%和88.00%,高于分步糖化发酵工艺的乙醇产率(86.40%,84.21%和78.09%)。[结论]p-TsOH耦合AHP两步处理可以在温和水溶液条件下选择性脱除原料中的木质素和半纤维素,得到富含纤维素的样品,对不同原料具有较强的适用性,应用前景良好。

　以不同的酶及酶组合处理苹果渣,研究了苹果渣中多糖物质转化为可溶性糖的条件与规律。结果表明,淀粉酶单独作用时,60℃下苹果渣中淀粉分解最快,只需2.75h。酶用量在10g/kg以下时,复合果胶酶对苹果渣的糖化能力最强,总糖生成量达到相同用量纯果胶酶的2倍以上;对不同酶组合处理,在50℃条件下,以复合果胶酶取代纤维素酶和果胶酶作用2h,再加淀粉酶作用4h的双酶2步法为糖生成量高、又省酶的最优酶促糖化工艺,并且糖生成量随双酶用量的增大而增高,至酶用量3～4g/kg苹果渣的含糖量提高3～4倍,之后升幅趋于平缓。

对4种糖化酶工业株的rDNA片段进行克隆,在对比其rDNA-ITS1序列与GenBank数据库的基础上,结合形态学观察对菌株进行了鉴定。结果显示,4种菌株分别为黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉和灰色小克银汉霉。通过Me-gAlign得到的进化树表明,前3种菌株亲缘关系较近,三者与灰色小克银汉霉的亲缘关系较远。进一步克隆了黑曲霉、无花果曲霉和米曲霉的糖化酶基因,并在毕赤酵母中实现了分泌表达。

【目的】为破坏木质生物质天然抗降解屏障，促进木质生物质高效转化利用，筛选出适宜的热预处理方式。【方法】以栎木为研究对象，利用质量法/体积法、范式抽提法对高温蒸汽处理、固态汽爆处理和挤压膨化处理栎木的物理性质、木质纤维素含量进行测定，采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射法对其木质官能团和纤维素相对结晶度进行分析。【结果】挤压膨化处理可显著改变栎木的形貌，持水力和比孔隙率分别为对照的3.2倍和4.71倍，容重降低至对照的1/4。各热预处理均可显著降低栎木木质纤维素含量，挤压膨化处理后木质纤维素含量显著下降，纤维素、半纤维素和木质素含量分别比对照组降低了22.60%、15.85%和7.9%。傅里叶变换红外光谱显示，各热预处理栎木均具有木质特征官能团，挤压膨化处理I_(898)/I_(1 509)比值显著增大，说明纤维素被富集。经不同热预处理后栎木仍具有典型的纤维素X-射线衍射特征，晶体结构峰形未发生改变，但强度不同程度变弱；相对结晶度不同程度增大，固态汽爆处理和挤压膨化处理后相对结晶度显著升高，表明结晶区的纤维素被更多地暴露出来。【结论】挤压膨化处理可显著改变栎木物理性质，降低木质纤维素含量，暴露结晶区纤维素，有利于木质生物质的高效转化利用。