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低共熔溶剂解离木纤维时木质素缩合对纤维素酶解的影响 被引量：12
1
作者 余燕燕 李以琳 +2 位作者 楼雨寒 刘永壮 于海鹏 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期101-108,共8页
木质纤维的有效解离是对木质资源进行高附加值利用的前提。近年来兴起的绿色环保、简便易得的低共熔溶剂能有效解离木质纤维,但同时会出现木质素缩合并吸附在纤维素表面的问题,不利于纤维素的后续酶解利用。为探究木质素缩合与纤维素酶... 木质纤维的有效解离是对木质资源进行高附加值利用的前提。近年来兴起的绿色环保、简便易得的低共熔溶剂能有效解离木质纤维,但同时会出现木质素缩合并吸附在纤维素表面的问题,不利于纤维素的后续酶解利用。为探究木质素缩合与纤维素酶解之间的关系,以杨木木粉为原料,选用氯化胆碱/二水草酸低共熔溶剂在110℃下对原料进行加热解离处理,并对分离出的纤维素固含物进行酶解转化。通过扫描电子显微镜、高效液相色谱仪、13 C-1 H二维核磁共振波谱仪对固含物的形貌、组分含量及木质素的结构进行了表征。结果表明:经低共熔溶剂处理1 h后,约80.0%的木质素组分被去除,同时半纤维素出现明显降解,纤维素少量被降解;处理时间达到5 h时,纤维素的保留率从处理1 h的91.8%降至处理3 h的72.7%,半纤维素的保留率从20.4%降至6.1%。随着处理时间延长,纤维素表面出现颗粒状木质素吸附物;当处理时间达到5 h时,纤维素表面球形颗粒发生聚合,二维核磁图谱中显示出明显的缩合信号,木质素缩合率上升至50.9%。由于缩合木质素的产生,纤维素的酶解产率从处理3 h时的73.3%下降至5 h的66.6%,相关性分析表明木质素的缩合会限制纤维素酶解效率的提升。 展开更多
关键词 木质纤维 低共熔溶剂 炼制 纤维素酶解 木质素缩合
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碱预处理糠醛渣性质及其纤维素酶解研究 被引量：12
2
作者 高玉霞 卜令习 +1 位作者 邢杨 蒋建新 《生物质化学工程》 CAS 2011年第6期24-30,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 糠醛渣 碱预处理 过氧化氢 纤维素酶解 木质素
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蒸汽爆破预处理对红柳木质组分及酶解性能的影响 被引量：6
3
作者 徐红 徐勇 +1 位作者 勇强 余世袁 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期92-97,共6页
以红柳为材料研究蒸汽爆破预处理强度系数lgR对木质组分和纤维素酶水解性能的影响。结果表明:蒸汽爆破处理对红柳中纤维素和木质素含量的影响并不显著,但是它可以有效破坏红柳的天然物理结构,并且导致大部分半纤维素(木聚糖)产生自水解... 以红柳为材料研究蒸汽爆破预处理强度系数lgR对木质组分和纤维素酶水解性能的影响。结果表明:蒸汽爆破处理对红柳中纤维素和木质素含量的影响并不显著,但是它可以有效破坏红柳的天然物理结构,并且导致大部分半纤维素(木聚糖)产生自水解反应生成单糖和低聚糖溶出,同时产生乙酸、甲酸和糠醛等小分子降解产物。基于纤维素回收率和纤维素酶水解得率分析,在蒸汽爆破强度系数达到4.239时(爆破温度210℃和保温时间10min)对红柳的预处理效果最佳,汽爆物料中纤维素的含量可达到52.4%,残余木聚糖含量仅为2.01%,并生成0.76%甲酸和3.17%乙酸。采用每克纤维素20.0FPIU的纤维素酶用量水解5%(w/w)该汽爆红柳物料48h,纤维素酶水解得率可达到86.6%(未处理的原料仅为15.5%)。这表明无化学品添加的蒸汽爆破是适于红柳糖化及生物炼制的一种有效的预处理方法。 展开更多
关键词 红柳 蒸汽爆破预处理 反应强度 纤维素酶水解
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碱性过氧化氢预处理糠醛渣超声波辅助酶解研究 被引量：6
4
作者 邢杨 卜令习 +1 位作者 朱莉伟 蒋建新 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期47-52,共6页
以糠醛渣为原料进行碱性过氧化氢法预处理,采用超声波辅助酶解法,比较分析不同模式下的葡萄糖转化率及水解液残存酶活。研究结果表明:酶解2 h时辅以超声波是糖转化的最佳条件,超声波辅助酶解及分段加酶使糖产率由55.01%提高到73.35%。... 以糠醛渣为原料进行碱性过氧化氢法预处理,采用超声波辅助酶解法,比较分析不同模式下的葡萄糖转化率及水解液残存酶活。研究结果表明:酶解2 h时辅以超声波是糖转化的最佳条件,超声波辅助酶解及分段加酶使糖产率由55.01%提高到73.35%。超声波的机械作用影响着酶的吸附与脱附,有利于其与底物的充分结合。不同超声波酶解模式对糖产率的影响较大,且U-C模式效果较好,使糖产率提高46.35%。同时,酶解前超声波可以使糖产率提高33.34%。可见,低能耗,低污染的碱性过氧化氢预处理糠醛渣超声波辅助酶解为工业化生产乙醇提供了良好的发展方向。 展开更多
关键词 糠醛渣 超声波 过氧化氢 纤维素酶解
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绿竹甲酸预处理脱木素的响应面法优化 被引量：1
5
作者 唐兴平 刘婧 +2 位作者 罗小林 黄六莲 陈礼辉 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-6,共6页
利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行... 利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行简化处理,得到模型Ⅱ。将这2个模型用于木素溶出率预测,尽管2个模型的变异系数相近,且预测值与实测值的相关系数均高于0.9,但模型Ⅱ的信噪比比模型Ⅰ高近20%,表明简化模型不仅可较好地预测绿竹甲酸预处理过程中的木素溶出率,且稳定性较高。木素溶出率与固体基质中纤维素酶水解转化率之间为指数关系;但随木素溶出率的增加,纤维素溶出率也随之增加,最终酶水解葡萄糖得率呈先升高后降低的变化趋势;为获得更多的葡萄糖,较优的木素溶出率约为50%。 展开更多
关键词 甲酸预处理 响应面法优化 木素溶出率 纤维素酶水解 葡萄糖得率
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玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺研究 被引量：1
6
作者 郭长慧 陈叶福 +3 位作者 张世杰 董健 郭学武 肖东光 《安徽农业科学》 CAS 2012年第14期8229-8232,共4页
[目的]对玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺中的稀酸预处理、蒸煮预处理和木聚糖酶解工艺进行优化。[方法]以干燥的玉米芯为原料,先进行稀酸-蒸煮预处理,研究不同因素对木糖得率的影响,然后再对物料进行木聚糖酶酶解。[结果]得到的玉米芯... [目的]对玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺中的稀酸预处理、蒸煮预处理和木聚糖酶解工艺进行优化。[方法]以干燥的玉米芯为原料,先进行稀酸-蒸煮预处理,研究不同因素对木糖得率的影响,然后再对物料进行木聚糖酶酶解。[结果]得到的玉米芯酸预处理优化工艺为:固液比1∶10 g/ml,H2SO40.5%,水浴70℃,处理2.0 h,木糖的损失率为4.72%,木糖酶解得率为30.03%。酸预处理后玉米芯残渣蒸煮预处理条件为:固液比1∶10 g/ml加入水,在120℃预水解2.0 h,蒸煮液木糖得率为54.77%,总酶解得率为69.11%。酶水解条件:pH 5.0,加酶量2 800 IU/g玉米芯,50℃水解36 h,总酶解得率83.41%。[结论]玉米芯蒸煮预处理能提高木糖的得率,单一用稀酸预处理再酶解得到木糖的得率并不理想。 展开更多
关键词 玉米芯 木糖-纤维素酶法 木聚糖酶 木糖
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添加氯化亚铁影响微晶纤维素酶解的作用研究 被引量：1
7
作者 汪志宪 房全军 岳正波 《广东化工》 CAS 2015年第21期73-74,共2页
纤维素酶可以作为纤维素水解过程的催化剂,而其酶活在工业应用中常受到铁离子等重金属离子的影响。因此,文章研究了添加氯化亚铁对微晶纤维素酶解的影响,结果表明:氯化亚铁对纤维素酶解反应有明显的抑制作用,与对照组相比,当纤维素酶添... 纤维素酶可以作为纤维素水解过程的催化剂,而其酶活在工业应用中常受到铁离子等重金属离子的影响。因此,文章研究了添加氯化亚铁对微晶纤维素酶解的影响,结果表明:氯化亚铁对纤维素酶解反应有明显的抑制作用,与对照组相比,当纤维素酶添加量为1、5、10 FPU·g-1时,还原糖产量分别降低了26.22%、13.27%和26.21%;另一方面,通过形成厌氧反应条件可以消除氯化亚铁对纤维素酶解的抑制。 展开更多
关键词 氯化亚铁 微晶纤维素 酶解 厌氧
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