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超声波预处理玉米秸秆的条件优化胡斌;张亮亮;胡青平【摘要】To speed up degradation of corn stalk by cellulase, this research was to explore the effect of ultrasonic pretreatment conditions of corn straw, including ultrasonic processing time, power and temperature. Then these conditions were optimized through the Box-Behnken central composite design. Results showed that the optimal conditions were that liquid materials in the ratio of 1 : 30 were treated by the ultrasonic for 10 min at the temperature of 45 ℃ and the power of 140 W. The best effect of cellulose enzyme solution on corn straw was detected under the optimal pretreatment conditions.%为加速纤维素酶对玉米秸秆的分解效率,采用超声波预处理玉米秸秆.研究超声波处理时间、功率、温度等因素对处理效果的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计优化超声波预处理玉米秸秆的条件.结果表明,超声波预处理玉米秸秆的最优条件为:料液体积比为1:30,超声时间10 min,温度45℃,功率140 W.用纤维素酶酶解在优化条件下超声处理的玉米秸秆,酶解效果较好.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2012(021)002【总页数】4页(P153-156)【关键词】玉米秸秆;超声波;预处理;酶解【作者】胡斌;张亮亮;胡青平【作者单位】山西师范大学生命科学学院,山西临汾041004;山西师范大学生命科学学院,山西临汾041004;山西师范大学生命科学学院,山西临汾041004【正文语种】中文【中图分类】S216.2中国是一个农业大国，各类农作物秸秆年总量达7亿t以上［1］，其中玉米秸秆占很大的比例，它的主要成分是纤维素［2］。
玉米秸杆的酶水解糖化李俊英张桂陈学武苗芳侯建革玉米秸杆的酶水解糖化摘要：玉米秸杆属植物纤维废料，研究玉米秸杆酶水解糖化的目的在于寻求一条玉米秸杆的合理利用新途径，加工成食品、燃料、化工产品等，具有较好的发展前途。
从玉米秸杆的化学结构出发，阐述玉米秸杆酶水解、糖化的机理及研究概况，玉米秸杆所含成分复杂，需要经过预处理，破坏其结晶性，提高水解性能，从而得以很好利用，具有重要的现实意义。
关键词：玉米秸杆；酶水解；糖化1 玉米秸杆的化学组分玉米秸杆的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白和水等。
1.1 纤维素玉米秸杆纤维素结构单元是由β-D葡萄糖基1，4-糖苷键联结而成的线性高分子化合物。
每个纤维素分子由800--1200个葡萄糖分子组成，据戈林(D.A.J.Goring)等研究，在纤维细胞中的次生壁中，微细纤维、木素、半纤维素中组分均呈不连续的层状结构，彼此粘结又互相间断。
微细纤维是构成细胞壁的骨架，木素、半纤维素则是微细纤维之间的填充剂和粘结剂。
纤维素分子中的葡萄糖(和其它糖)残基的多少，或者称之为聚合程度的高低，因植物种属不同、时空和空间关系的变化而有变异。
玉米秸杆纤维素属于次生壁一类的纤维素分子，其平均聚合度为1000左右。
其中大约30到100个纤维素分子“并肩”排列，在分子内和分子间氢键作用下，形成结晶的(crystalline)或类结晶的(paracrystalline)微纤丝。
微纤丝的结晶区即β-1，4葡聚糖区，而中央的非结晶区则可能是甘露糖或木糖的存在部位，非结晶的或结晶程度差的表面区包围着中央的结晶核(Crystal nucleus)〔2，3〕。
从以上分析，纤维素类分子相互间以特定化学键相联系，形成牢固结构，使其难于分离。
1.2 半纤维素半纤维素的结构单元是木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等以及这些糖甲基化、乙酯化单位和醛酸衍生物。
半纤维素的分子量较低，聚合度小于200，且分子往往带有支链。
超声波对甜高粱秸秆酶水解影响的研究
周广麒;郭茵;吴琼
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2008(0)11X
【摘要】研究了超声波以及酸碱对甜高粱秆酶水解的影响。
结果表明,超声波能有效地破坏甜高粱秆的纤维结构,并能提高纤维酶的水解得率。
超声波处理的最佳条件为功率120W,超声波作用1次的时间1s,间歇时间4s,总操作时间20m in,甜高粱秸秆的酶水解率可达9.62%。
经过酸-超声波-碱液复合处理后,秸秆残渣的酶水解得率为52.02%。
【总页数】3页(P54-56)
【关键词】超声波;甜高粱秸秆;纤维素酶;乙醇
【作者】周广麒;郭茵;吴琼
【作者单位】大连工业大学生物与食品工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ352
【相关文献】
1.贮藏方法和时间对甜高粱秸秆糖分及酶活性的影响 [J], 再吐尼古丽·库尔班;吐尔逊·吐尔洪;陈维维;叶凯
2.施肥方式对甜高粱秸秆产量和糖分含量以及酶活性的影响 [J], 再吐尼古丽·库尔班;陈维维;叶凯
3.碱处理对甜高粱秸秆渣组成结构及酶解糖化效果的影响 [J], 马强;顿宝庆;奚亚军;王智;陈朝儒;路明;李桂英
4.不同的预处理方式对甜高粱秸秆纤维素酶降解效率的影响 [J], 孙麟;高慧俊;宝力德
5.纤维素酶对甜高粱秸秆发酵产酒率影响的研究 [J], 再吐尼古丽.库尔班;叶凯;涂振东;冯国郡;傅力
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超声辅助酶法提取玉米胚芽粕水解蛋白及其抗氧化活性
马雪;张雅娜;郭丽;李杨;马志鹏
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2024(45)10
【摘要】以玉米胚芽粕为原料,研究超声波辅助碱性蛋白酶提取玉米胚芽粕水解蛋白的工艺条件。
通过单因素试验初步确定超声波辅助酶法提取玉米胚芽粕水解蛋白的条件,在单因素试验基础上进行正交试验设计,并测定其抗氧化活性。
结果表明,最优提取条件为超声温度50℃、超声时间50 min、超声功率140 W,在此条件下,玉米胚芽粕的水解蛋白提取率为90.6%。
对DPPH自由基和羟自由基的IC_(50)分别为17.56µg/mL和28.41µg/mL。
【总页数】6页(P165-170)
【作者】马雪;张雅娜;郭丽;李杨;马志鹏
【作者单位】绥化学院食品与制药工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.酶法处理玉米胚芽粕提取蛋白质的条件初探
2.响应面法优化玉米胚芽粕中膳食纤维酶解提取工艺
3.超声波辅助酶解玉米胚芽脱脂粕预处理条件的优化
4.超声波辅助酶法提取油茶粕蛋白工艺优化及其功能活性
5.超声波辅助酶解法提取文冠果籽粕蛋白工艺优化及抗氧化活性研究
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玉米秸秆的酶水解与丁醇发酵研究的开题报告摘要：本研究旨在探索玉米秸秆作为生物质资源的利用途径。
具体来说，本研究将研究玉米秸秆酶水解及丁醇发酵的可行性，并优化工艺参数以提高产酒效率。
本研究将选择三种不同的酶（纤维素酶、木质素酶和半纤维素酶）对玉米秸秆进行酶水解，并采用响应曲面法对酶水解的主要影响因素进行分析和优化。
在酶水解的基础上，本研究将进行丁醇发酵，研究不同发酵条件对丁醇产量和质量的影响。
综合实验结果，本研究将提出一种高效利用玉米秸秆的生物酒精生产新方法。
关键词：玉米秸秆；酶水解；丁醇发酵；响应曲面法；生物酒精一、研究背景生物质资源具有广泛的应用前景，但其的利用面临着诸多挑战。
与传统能源资源相比，生物质资源的利用具有可再生性、环境友好性、经济性等诸多优势。
目前，利用生物质资源进行生物酒精生产是重要的应用之一。
玉米秸秆作为一种常见的农作物废弃物，含有丰富的碳水化合物、纤维素和木质素等成分，因此被广泛研究并应用于生物酒精生产领域。
酶水解是生物酒精生产的关键步骤之一，它能将复杂的碳水化合物（如纤维素和半纤维素）分解成可发酵的小分子糖。
不同种类的酶对玉米秸秆的酶水解效果不同，因此需要选择合适的酶进行研究。
丁醇是一种重要的生物燃料，其发酵过程需要基础的发酵技术和条件。
目前，针对玉米秸秆的酶水解和生物酒精工艺研究尚不充分，因此还需要进一步开展相关的研究。
二、研究目的本研究旨在探索玉米秸秆作为生物质资源的利用途径，具体目的如下：1. 选择适宜的酶对玉米秸秆进行酶水解，并分析其主要的影响因素；2. 利用响应曲面法优化酶水解的工艺参数，提高酶水解的产酒效率；3. 研究不同的发酵条件对丁醇产量和质量的影响，探讨最佳的发酵条件；4. 探究一种高效利用玉米秸秆的生物酒精生产新方法。
三、研究方法1. 实验材料：玉米秸秆、纤维素酶、木质素酶和半纤维素酶；2. 实验步骤：a. 玉米秸秆的处理将玉米秸秆去皮、切碎，并放入酶水解缸中进行酶水解。
玉米秸秆酶水解工艺的初步研究本实验以酶水解产生的还原糖含量为指标来评价纤维素酶水解效果，研究了温度、pH值、酶浓度、底物浓度、及酶解时间等单因素对玉米秸秆水解效率的影响，结果表明：酶水解的最佳温度为50℃～55℃，酶浓度为0.9g/L，pH5.0，底物浓度为50g/L，最佳反应时间为48h。
根据单因素试验结果，设计了五因素四水平正交实验，通过正交实验得出酶水解玉米秸秆的最佳工艺是：pH5.0，反应时间36h，温度60℃，酶浓度0.9g/L，底物浓度为50g/L。
标签：玉米秸秆酶水解纤维素酶正交试验一、实验材料与方法1.实验材料1.1主要原料：玉米秸秆[1]1.2主要试剂：：DNS（3，5-二硝基水杨酸）试剂、0.1mol/L的柠檬酸溶液、0.1mol/L的柠檬酸钠溶液、3%的NaOH水溶液2.实验方法2.1 原料的预处理：粉碎→碱浸泡→抽滤→干燥2.2 还原糖的测定方法：本研究采用DNS法[2]。
2.3 葡萄糖标准曲线的绘制2.4 纤维素酶水解条件的优化影响木质纤维原料酶水解的因素主要包括：底物浓度、酶浓度和反应条件（如温度、pH值等）[3]。
为了提高葡萄糖的产量和纤维素的水解率，本文在优化水解工艺和提高纤维素酶的活性方面作了大量的实验研究。
2.4.1 底物对酶水解影响的研究底物（经预处理的玉米秸秆）可以影响酶水解速率和发酵糖的得率[4]。
实验条件为：在6只150mL的锥形瓶中分别加入质量为0.4g、0.6g、0.8g、1.0g、1.2g、1.4g的经过预处理的玉米秸秆原料，并加入20mL的蒸馏水，再用移液管加入15mL、pH为5.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，摇匀，在锥形瓶瓶口盖上保鲜膜，并用橡皮筋绷紧。
取5只试管，分别加入5mL，0.3g/mL的酶液，与锥形瓶一起放入设定温度为50℃的恒温水浴锅中分别预热5min。
预热5min后取出将装在5只试管中5mL，0.3g/mL的酶液分别倒入5只锥形瓶中，摇匀，重新盖上保鲜膜并绷紧，然后放入设定温度为50℃，180r/min的全温震荡培养箱中震荡培养24h，使之充分的进行酶解反应。
两步预处理及酶水解玉米秸秆制备单糖的实验研究的开题报告一、研究背景随着全球能源需求和环境保护意识的增强，生物质能成为可再生能源的一种重要来源，其中以玉米秸秆为主要生物质原料之一，其丰富的碳水化合物资源是制备生物燃料和化学品的重要基础。
然而，玉米秸秆作为一种复杂的生物质，含有大量的纤维素和半纤维素等难以降解的多糖，限制了其在生物质能源领域的广泛应用。
因此，必须采用一系列先进的生物转化技术来提取其中有价值的单糖物质。
目前，预处理是从生物质种子中提取单糖的关键环节之一。
在本研究中，我们将使用两步预处理方法来降低玉米秸秆中纤维素和半纤维素的结构，使其更易于酶分解和单糖的提取。
因此，本研究将在实验室条件下进行两步预处理及酶水解玉米秸秆制备单糖的实验研究。
二、研究目的本研究的主要目的是：1. 探究两步预处理对玉米秸秆中纤维素和半纤维素的结构影响；2. 比较不同酶种对预处理后的玉米秸秆的酶解情况；3. 优化酶水解反应条件，提高单糖的得率。
三、研究内容及方法本研究将采取以下方法：1. 玉米秸秆的处理：收集固定处理后的玉米秸秆，在实验室条件下进行两步预处理，包括酸预处理和碱预处理。
2. 酶水解反应：根据前期实验结果，筛选适合的不同酶种（CEL5、XynA2和BGLU3）进行酶解，优化反应条件（反应时间、酶用量、pH值、温度）。
3. 单糖分离检测：采用紫外分光光度计和高效液相色谱仪（HPLC）测定反应产物中各种单糖的含量。
四、研究意义本研究的意义在于：1. 探索两步预处理梦园对玉米秸秆中纤维素和半纤维素结构的变化，为后续的酶解提供基础。
2. 筛选并比较不同酶种的酶解效果和酶解条件，为开发高效的生物质转化方法提供实验数据支持。
3. 通过实验研究深入了解生物转化过程中单糖的提取原理和机制，为提高单糖的得率提供理论依据。
综上所述，本研究将为玉米秸秆的生物质能源利用提供重要的实验数据支持，并为开发和应用高效的生物质转化技术提供新的思路和方法。
