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过氧化氢预处理强化木质纤维原料酶水解研究进展 被引量：1
1
作者 张军华 文沛瑶 +1 位作者 林子贺 应文俊 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-13,共13页
在木质纤维素的生物降解和转化过程中,木质纤维素的复杂结构和木质素组分限制了碳水化合物的高效酶水解。过氧化氢预处理可以通过破坏木质纤维素的物理化学结构并氧化降解部分木质素,从而改善原料的酶水解效率。过氧化氢预处理主要有过... 在木质纤维素的生物降解和转化过程中,木质纤维素的复杂结构和木质素组分限制了碳水化合物的高效酶水解。过氧化氢预处理可以通过破坏木质纤维素的物理化学结构并氧化降解部分木质素,从而改善原料的酶水解效率。过氧化氢预处理主要有过氧化氢-酸、过氧化氢-碱、活化过氧化氢这3类预处理方法。笔者主要归纳了不同预处理过程中的木质素降解机理,总结了过氧化氢预处理强化木质纤维原料酶水解的效果,探讨了预处理对木质纤维原料降解产物的影响,评价了各类过氧化氢预处理的可行性和优缺点。最后,根据过氧化氢预处理的特点分析了过氧化氢预处理的研究策略,展望了过氧化氢预处理的发展趋势。从安全性和经济可行性的角度来看,低试剂用量、低温和低压的预处理条件是未来过氧化氢预处理的主要研究方向。 展开更多
关键词 过氧化氢预处理 木质素氧化 降解产物 经济分析 研究策略
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竹材碱性过氧化氢预处理及其酶水解性能研究 被引量：1
2
作者 詹云妮 黄晨 +2 位作者 程金元 邓拥军 房桂干 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期326-334,共9页
采用碱性过氧化氢(AHP)体系对慈竹进行预处理,研究过氧化氢(HO)用量对竹材化学组分及酶水解得率的影响。利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析预处理前后物料的物理和化学结构变化,采用二维核磁共振技术研究预处理物料... 采用碱性过氧化氢(AHP)体系对慈竹进行预处理,研究过氧化氢(HO)用量对竹材化学组分及酶水解得率的影响。利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析预处理前后物料的物理和化学结构变化,采用二维核磁共振技术研究预处理物料中剩余木质素的化学结构。结果表明:AHP预处理过程中,随着HO用量(质量分数)的增加,竹材的葡聚糖含量(相对质量百分比)先增加后减少,木聚糖含量基本不变,而木质素含量整体呈减少趋势。AHP预处理能显著提升竹材的酶解效率,在纤维素酶用量为15 FPU/g葡聚糖,HO用量为7.0%时,预处理竹材的酶水解性能最高,葡聚糖和木聚糖酶水解得率分别为93.9%和100%。研究发现,慈竹木质素脱除率在HO用量达到2.0%后趋于稳定,为68.8%,继续增加HO用量,木质素脱除率无明显提升,对预处理竹材中剩余木质素进行2D-HSQC核磁分析,这部分难以脱除的木质素的化学结构为:64%的S单元、33.7%的G单元和61.6%的β—O—4键,其中S/G值为1.90。 展开更多
关键词 生物乙醇 酶解 去木质素 木质素结构 竹材 碱性过氧化氢预处理
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硫酸对过氧化氢-乙酸预处理巨龙竹酶解和发酵的影响
3
作者 刘高源 史正军 +2 位作者 赵平 杨海艳 杨静 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期109-116,共8页
以巨龙竹(DS)为研究对象,对其进行过氧化氢-乙酸(PA)预处理,探讨预处理中硫酸添加量对竹材化学组成、酶解效率和乙醇产率的影响。研究结果表明:随着预处理过程中硫酸用量的增加,竹材中的木质素质量分数不断降低,而纤维素和半纤维素的质... 以巨龙竹(DS)为研究对象,对其进行过氧化氢-乙酸(PA)预处理,探讨预处理中硫酸添加量对竹材化学组成、酶解效率和乙醇产率的影响。研究结果表明:随着预处理过程中硫酸用量的增加,竹材中的木质素质量分数不断降低,而纤维素和半纤维素的质量分数有所增加。在预处理中,添加硫酸作为反应助剂,能够使酶解效率提升,当硫酸体积分数为0.5%时,72 h的葡萄糖和木糖得率分别为84.77%和85.05%,与未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理的巨龙竹相比,分别增加了42.40%和33.72%;其水解液经酵母发酵后的乙醇质量浓度为13.52 g/L,比未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理水解液增加了73.33%。在巨龙竹过氧化氢-乙酸预处理过程中以硫酸作为助剂,能够降低底物的疏水性和表面木质素覆盖率,增加结晶度和比表面积,添加0.5%硫酸,纤维素酶可及度从未添加硫酸时的282.15 mg/g增加到500.12 mg/g,进而增加了纤维素酶与纤维素之间的生产性吸附,因此使巨龙竹的酶解效率和发酵产率得到提升。 展开更多
关键词 过氧化氢-乙酸预处理 巨龙竹 硫酸 酶水解 发酵
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高浓玉米秸秆碱法预处理及半同步糖化发酵生产乙醇的工艺研究 被引量：5
4
作者 连战 吕志飞 +5 位作者 刘彬 刘欣 李乔丹 田冰 庄倩倩 刘同军 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期124-129,共6页
为实现玉米秸秆高效转化可发酵糖,提升玉米秸秆生产纤维素乙醇竞争力,对碱过氧化氢法预处理后高浓玉米秸秆半同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行了研究。建立底物浓度与酶解糖得率关系模型,以确定适宜的底物浓度。向预处理后的玉米秸... 为实现玉米秸秆高效转化可发酵糖,提升玉米秸秆生产纤维素乙醇竞争力,对碱过氧化氢法预处理后高浓玉米秸秆半同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行了研究。建立底物浓度与酶解糖得率关系模型,以确定适宜的底物浓度。向预处理后的玉米秸秆中添加吐温20,考察其酶解过程特性,确定吐温20最适添加量。结果表明,酶解最适条件为:底物质量浓度200 g/L,吐温20添加量8%(ω)。在该条件基础上,对酵母种龄、吐温20对酵母发酵影响、半同步糖化发酵预酶解时间、半同步糖化发酵的时间、发酵温度进行了研究,确定了半同步糖化发酵的工艺条件为:种龄16 h,吐温20添加量5%(ω),预酶解时间9 h,半同步糖化发酵时间7 d,温度34℃。在最佳条件下,发酵7 d后,乙醇浓度达到23. 64 g/L,乙醇转化率达到76. 54%,较对照组(不添加吐温20)转化率提升3. 41%。该工艺条件下能实现高浓玉米秸秆高效转化可发酵糖及乙醇的目的。 展开更多
关键词 玉米秸秆 碱性过氧化氢预处理 吐温20 半同步糖化发酵
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糠醛渣的预处理、酶解优化及同步糖化发酵 被引量：3
5
作者 李乔丹 刘彬 +1 位作者 庄倩倩 刘同军 《中国酿造》 CAS 北大核心 2018年第4期115-120,共6页
以碱性过氧化氢(AHP)预处理的糠醛渣为原料进行酶解,有效地提高糖转化率。结果表明,在10%底物浓度下,24h葡萄糖的转化率达到了96.46%,比未预处理组提高了37.44%。通过Mixture设计,确定了酶解的最优加酶量,即纤维素酶96%、半纤维素酶2%... 以碱性过氧化氢(AHP)预处理的糠醛渣为原料进行酶解,有效地提高糖转化率。结果表明,在10%底物浓度下,24h葡萄糖的转化率达到了96.46%,比未预处理组提高了37.44%。通过Mixture设计,确定了酶解的最优加酶量,即纤维素酶96%、半纤维素酶2%、果胶酶2%。对AHP预处理过的糠醛渣进行水洗能有效去除酶活抑制物,较未水洗组,24h葡萄糖转化率提升了18.23%。通过正交试验优化糠醛渣同步糖化发酵(SSF)生成乙醇的条件为:反应温度38℃,pH4.6,加酶量30mg酶蛋白/g葡聚糖,酵母接种量10%。在此最佳条件下,糠醛渣同步糖化发酵96h生成乙醇为理论转化率的88.64%。 展开更多
关键词 糠醛渣 碱性过氧化氢预处理 酶水解 同步糖化发酵 乙醇
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芦苇APMP性能和化学组分变化的研究
6
作者 唐艳军 刘秉钺 +2 位作者 李友明 杨汝男 徐林 《中国造纸》 CAS 北大核心 2005年第8期27-30,共4页
探讨了NaOH和H2O2对芦苇机械浆的物理性质的影响,对苇片(浆)化学组分在制浆过程的变化进行了考察。实验结果表明,各化学组分在制浆过程中发生了较大的变化,其中1%NaOH抽出物由原料的29.50%下降到成浆的17.45%,苯醇抽出物由3.11%下降到1.... 探讨了NaOH和H2O2对芦苇机械浆的物理性质的影响,对苇片(浆)化学组分在制浆过程的变化进行了考察。实验结果表明,各化学组分在制浆过程中发生了较大的变化,其中1%NaOH抽出物由原料的29.50%下降到成浆的17.45%,苯醇抽出物由3.11%下降到1.06%,木素由24.36%下降到20.16%,戊聚糖由19.76%下降到15.61%。同时,芦苇APMP的白度不断上升,达到55.9%ISO,而得率逐渐下降,最后纸浆得率为79.9%。 展开更多
关键词 芦苇 碱性过氧化氢预处理 化学组分
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