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针对我国植物纤维资源丰富,而利用尚不充分的特点,本文研究了酶法糖化纤维原料的工艺。 通过对里氏木霉菌株(Trichoderme reesei ATCC 56764)固态发酵生产的研究,表明该菌株可以利用木糖渣进行产酶。控制培养基含水量为70%,培养基初始pH为自然值,培养温度在初期选择30℃,当菌量积累到一定程度后,降至25℃,在此培养条件下,滤纸酶活力(FPA)最高达158 IU/g曲,但该菌产纤维二糖酶的能力很低。 对黑曲霉(Aspergillus niger LORRE 012)的固态发酵研究表明:该菌的滤纸酶活力很低,但却是纤维二糖酶的高产菌株,当控制与里氏木霉相同的培养条件时,CBA最高可达435.6 IU/g曲。 用不同方法对纤维物料进行预处理,然后分别用纤维素酶进行水解,考察不同预处理方法对酶解效果的影响。结果表明:稀酸处理可降解绝大部分的半纤维素,使底物的酶解效率显著提高;氢氧化钠处理有较强的脱木质素和半纤维素的作用,底物酶解效率很高,但成本昂贵;氨处理成本相对较低,并减少了半纤维素的流失,但其酶解效率有待提高;蒸爆处理后纤维素、半纤维素和木质素都有不同程度的分解,酶解效率也较高,但对设备的要求较高。 对酶解工艺条件的研究表明:不同底物浓度和酶用量均对酶解效率有一定的影响。底物浓度较小时,酶解得到的糖量少,浓度过大则酶解得率下降,所以采用100 g/L较为合理。酶用量以15 FPIU/g为宜,继续增大对提高酶解效率没有显著影响。浙江大学硕士学位论文 摘要 在酶解过程中,前期葡萄糖含量呈直线增长,而纤维二糖含量却很低:48 h后葡萄糖含量达到饱和,此时纤维二糖有比较明显的积累。这与葡萄糖对纤维二糖酶的抑制作用,以及纤维二糖对内切型及外切型p-葡聚糖酶反馈作用有关。当采用里氏木霉产生的纤维素酶水解纤维原料时,添加一定量黑曲霉所产的纤维二糖酶,可消除产物糖的反馈抑制。当CBA/FPA由0刀3提高到0.42,即将里氏木霉纤维素酶中纤维h糖酶的活力增加 14倍左右时,酶解得率可以由 74.5%提高到gi.6%。 将纤维原料酶解转化为可发酵的糖,进一步用于生产酒精、单细胞蛋白、有机酸等,不仅综合利用了大量的工农业纤维废料,而且减轻了环境污染,对于可持续发展战略的实施有重大意义。