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碱性亚硫酸盐预处理对杂交狼尾草酶水解特性的影响 被引量:6
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作者 王敬枫 郝茜珣 +1 位作者 侯新村 张军华 《林业工程学报》 北大核心 2018年第2期95-101,共7页
杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)生长速度快、产量大、抗逆性和适应性强,是制备生物能源和化学品的极具潜力的原料。为实现杂交狼尾草高效酶水解,分别采用氢氧化钠、亚硫酸钠和碱性亚硫酸钠对其进行预处理,分析其... 杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)生长速度快、产量大、抗逆性和适应性强,是制备生物能源和化学品的极具潜力的原料。为实现杂交狼尾草高效酶水解,分别采用氢氧化钠、亚硫酸钠和碱性亚硫酸钠对其进行预处理,分析其对原料化学组成和结晶度的影响,探讨纤维素酶剂量、纤维素酶与木聚糖酶的协同、酶系组成对酶水解的影响。结果表明,1%NaOH或4%Na_2SO_3预处理可将杂交狼尾草木质素质量分数从19.5%降为10%~15%。在1%NaOH预处理时加入Na_2SO_3可将底物中木质素质量分数降为5%以下,细胞壁多糖质量分数达95%以上。由于其良好的可降解性能,纤维素酶水解预处理杂交狼尾草时剂量可低于10 U/g,且添加木聚糖酶的效果较增加纤维素酶剂量效果更好。在底物质量分数为10%时,每克底物添加10 U纤维素酶、1 000 nkatβ-葡萄糖苷酶和2 mg木聚糖酶进行水解,经4%Na_2SO_3+1%NaOH预处理后杂交狼尾草的葡萄糖和木糖得率分别高达94.2%和84.0%。碱性亚硫酸盐预处理在高底物质量分数、高效酶水解杂交狼尾草中具有较大应用潜力。 展开更多
关键词 杂交狼尾草 碱法亚硫酸盐预处理 酶水解 纤维素酶 木聚糖酶
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酸性亚硫酸盐预处理桉木的分步和同步糖化发酵 被引量:1
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作者 傅超英 秦薇薇 +1 位作者 刘浩 付时雨 《造纸科学与技术》 北大核心 2012年第6期99-103,共5页
本文以酸性亚硫酸盐预处理的桉木为原料,比较了不同固体浓度条件下进行分步(SHF)和同步(SSF)糖化发酵的水解与发酵产物得率。结果表明,SHF适合于固体浓度较低(2%和6%,w/w)的操作条件,当纤维素酶用量为20 FPU/g纤维素,酵母浓度为1g/L时,... 本文以酸性亚硫酸盐预处理的桉木为原料,比较了不同固体浓度条件下进行分步(SHF)和同步(SSF)糖化发酵的水解与发酵产物得率。结果表明,SHF适合于固体浓度较低(2%和6%,w/w)的操作条件,当纤维素酶用量为20 FPU/g纤维素,酵母浓度为1g/L时,水解率可分别达到99.8%和94.8%,乙醇得率为94%和89%。SSF比SHF更适合于高浓的操作条件,当底物浓度为24%时,最高乙醇浓度可达56.7 g/L,是SHF得到乙醇浓度的1.7倍。 展开更多
关键词 桉木 酸性亚硫酸盐预处理 高浓酶水解 分步糖化发酵 同步糖化发酵
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桉木亚硫酸盐预处理废液与底物混合酶解的研究
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作者 王晓军 江军刚 +1 位作者 王兆江 秦梦华 《造纸科学与技术》 2015年第3期62-65,共4页
本文利用亚硫酸盐法对桉木进行预处理,研究了预处理对木质纤维素原料的化学解聚作用和所得底物的酶解特性,并对固态底物和预处理废液的混合酶解的可行性进行了探讨。物料分析的结果表明:利用1.1%的硫酸和2%的亚硫酸氢钠对桉木进行预处理... 本文利用亚硫酸盐法对桉木进行预处理,研究了预处理对木质纤维素原料的化学解聚作用和所得底物的酶解特性,并对固态底物和预处理废液的混合酶解的可行性进行了探讨。物料分析的结果表明:利用1.1%的硫酸和2%的亚硫酸氢钠对桉木进行预处理,木素去除率为13.82%,碳水化合物总收率为89.7%。预处理废液的液相色谱分析结果显示,废液中有机酸含量较高,甲酸和乙酸浓度分别为69.96 g/L和17.57 g/L,酶解抑制物糠醛(3.13 g/L)和5-羟甲基糠醛(0.39 g/L)浓度较低。在纤维素酶用量7.5 FPU/g底物的条件下,固态底物的酶解效率为83.2%。混合酶解的结果表明,亚硫酸盐预处理废液没有酶解抑制性,预处理废液加入将固态底物的酶解效率提高到87%,这归因于木素磺酸盐对非生产性吸附的消除作用。研究表明,混合酶解不仅具有节能减排的效益,而且使整个流程的总糖收率提高20.25%,这对废液中五碳糖组分的深度利用具有重要意义。 展开更多
关键词 生物质 酶解 亚硫酸盐预处理 废液
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亚硫酸盐预处理强化高含固污泥的自热式高温好氧消化处理工艺
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作者 秦天 袁哲 《净水技术》 CAS 2023年第10期105-110,共6页
城市污泥成分复杂多变,除含有大量有机质外,还可能浓缩重金属、微量有机污染物以及少量病原生物等有毒有害物质。自热式高温好氧消化(ATAD)是一种快速稳定污泥的生物处理技术。为提高消化效率,缩短稳定时间,高固体污泥在ATAD前采用亚硫... 城市污泥成分复杂多变,除含有大量有机质外,还可能浓缩重金属、微量有机污染物以及少量病原生物等有毒有害物质。自热式高温好氧消化(ATAD)是一种快速稳定污泥的生物处理技术。为提高消化效率,缩短稳定时间,高固体污泥在ATAD前采用亚硫酸盐预处理。在亚硫酸盐(以S计)投加质量浓度为500 mg/L试验条件下,ATAD反应在第9 d挥发性固体的去除率达到40.9%,实现污泥稳定化,比未经预处理的污泥ATAD稳定化时间缩减了12 d。预处理后胞内有机物释放和水解增强,R4组蛋白质和多糖释放提升14.2倍和8.3倍。预处理组和对照组之间微生物组成的显著差异说明了亚硫酸盐预处理能帮助污泥的加速稳定。研究结果可作为实现高固体污泥的快速稳定提供了一种有效而实用的策略。 展开更多
关键词 高固体污泥 自热式高温好氧消化(ATAD) 亚硫酸盐预处理 污泥处置 污泥稳定
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弱碱性亚硫酸盐法预处理蔗渣的研究 被引量:6
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作者 晏群山 武书彬 +1 位作者 刘立国 杨尉 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期1-6,共6页
为获得较高的还原糖转化率,用正交实验和单因素实验优化了弱碱性亚硫酸盐预处理蔗渣的工艺条件并将预处理后的蔗渣进行高浓磨浆后再进行酶解处理,采用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜对比了蔗渣原料纤维、预处理后和酶解后蔗渣纤维的结... 为获得较高的还原糖转化率,用正交实验和单因素实验优化了弱碱性亚硫酸盐预处理蔗渣的工艺条件并将预处理后的蔗渣进行高浓磨浆后再进行酶解处理,采用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜对比了蔗渣原料纤维、预处理后和酶解后蔗渣纤维的结晶度和形态的变化。结果表明,在NaOH用量1.5%(化学品用量对蔗渣绝干质量而言)、Na2SO3用量10%、液比1∶5、蒸煮最高温度160℃、升温时间1 h、保温时间1 h的预处理条件下,酶解后的蔗渣还原糖转化率较高,为61.1%(对蔗渣原料)。预处理后蔗渣纤维素的结晶度由预处理前的57.1%变为63.3%;酶解后蔗渣纤维素的结晶度由预处理后的63.3%变为55.6%。蔗渣纤维经预处理后和酶解后,各晶面的晶体尺寸增大。红外光谱分析表明,预处理后和酶解后的蔗渣纤维在1037 cm-1处出现了磺酸基的特征峰,说明预处理后蔗渣纤维的部分木素被磺化。预处理后蔗渣纤维表面形成许多微孔,暴露出大量的细小纤维,纤维比表面积增大;酶解后,蔗渣纤维的结构被破坏,有大量的残余块状木素。 展开更多
关键词 蔗渣 弱碱性亚硫酸盐预处理 X射线衍射 傅里叶变换红外光谱法 扫描电子显微镜
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黑松酸性亚硫酸盐法预处理后固液混合发酵产乙醇的研究 被引量:2
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作者 罗小林 詹怀宇 付时雨 《造纸科学与技术》 北大核心 2011年第2期46-51,共6页
本文研究了酸性亚硫酸盐(sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses,简称SPORL)预处理后固体、液体单独发酵以及固液混合发酵的可行性,并分别对主要糖组分和整体工艺过程进行了质量衡算和能量效率的评价。研... 本文研究了酸性亚硫酸盐(sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses,简称SPORL)预处理后固体、液体单独发酵以及固液混合发酵的可行性,并分别对主要糖组分和整体工艺过程进行了质量衡算和能量效率的评价。研究结果表明,SPORL预处理所得固体较易被酶水解和发酵,整体发酵效率为56%;而未经脱毒处理的预处理液不能单独进行发酵。将5g预处理后的固体物质在50mL醋酸缓冲液中酶水解48h后,再加入24mL的预处理液,发酵72h;则基于预处理后固体中葡聚糖和预处理液中可发酵糖的发酵效率为65%,整体工艺的能量效率为120%。从而说明,固液混合发酵的方式较为可行,这将为预处理液的利用开辟新的方向。 展开更多
关键词 酸性亚硫酸盐预处理 酶水解 固液混合发酵 质量衡算 能量效率评价
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乙酸⁃亚硫酸盐两步预处理对杨木木质素吸附纤维素酶的影响
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作者 王金叶 贾丽丽 +1 位作者 徐勇 张军华 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期111-119,共9页
以杨木为原料,采用乙酸预处理制备低聚木糖后,对固体残渣进行亚硫酸盐预处理移除木质素,以提高杨木纤维素的酶解效率,但该两步预处理对杨木木质素结构及其非生产性吸附酶的影响仍不明确。笔者考察了乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木酶水... 以杨木为原料,采用乙酸预处理制备低聚木糖后,对固体残渣进行亚硫酸盐预处理移除木质素,以提高杨木纤维素的酶解效率,但该两步预处理对杨木木质素结构及其非生产性吸附酶的影响仍不明确。笔者考察了乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木酶水解率、木质素结构和木质素理化性质的影响,探讨了该两步预处理对杨木木质素吸附及脱附纤维素酶的特性。结果表明,两步预处理后杨木残渣中木质素含量减少,当酶添加量为20 FPU/g干物质量时,纤维素水解得率从32.4%增加到67.1%。乙酸-亚硫酸盐预处理后木质素(AA-AS-lignin)的Zeta电位、疏水性及分子量减小,而其紫丁香基与愈创木基结构单元数量比值S/G、酚羟基及硫元素的含量增加。相比未预处理的木质素(BM-lignin),AA-AS-lignin对纤维素酶水解的抑制率从1.0%增加到16.5%。AA-AS-lignin对纤维素酶的吸附增强,结合强度从24.7 mL/g(BM-lignin)增大到72.1 mL/g。乙酸-亚硫酸盐预处理降低了木质素对纤维素酶的脱附能力,纤维素酶的脱附回收率从61.1%降低到28.8%,且相较于BM-lignin,结合在AA-AS-lignin上的纤维素酶的水解活力较低。研究结果可指导乙酸-亚硫酸盐预处理后杨木的高效纤维素酶水解,为实现杨木的多组分转化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 杨木 乙酸-亚硫酸盐预处理 木质素 纤维素酶 吸附 脱附
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