生物法发酵生产木糖醇研究进展_倪子富
玉米秸秆半纤维素制备木糖醇的研究
氧化氢 、 三氟乙酸均为分析纯 ; 玉米秸秆 , 产自陕西 长安 (清洗 ,烘干之后 ,粉碎至 10 ～20 目 ) 。 傅立叶变换红外光谱仪 ( 40 kHz, 50 W ) ; Agi2
第 39 卷第 2 期
2010 年 2 月
应 用 化 工
App lied Chem ical Industry
Vol . 39 No. 2 Feb. 2010
玉米秸秆半纤维素制备木糖醇的研究
王海洪 ,孙晓锋 ,张广成 ,吴耀国
(西北工业大学 应用化学系 ,陕西 西安 710072)
摘 要 : 首先采用无污染的碱性过氧化氢法研究了半纤维素的分离与提取 ,然后对提取的半纤维素分别进行化学 水解和酶水解比较 ,最后研究了水解液发酵制备木糖醇 。结果表明 , 半纤维素分离提取的优化参数为 : 2%过氧化 氢 , 2%氢氧化钠 ,加热时间 4 h,反应温度 75 ℃。使用 CF3 COOH 水解半纤维素所得木糖含量为 67% ～73% ,水解 率为 76% ～84% ,稀盐酸预处理半纤维素再化学水解所得木糖含量高达 88% ,水解率上升至大约 90% 。半纤维素 的酶水解实验表明 ,木聚糖酶的水解专一性高于半纤维素酶 ,木聚糖酶水解率为 38% ～60% 。在水解液发酵实验 中 ,酶水解液的木糖醇转化率高于化学水解液 。另外 , 通过浓缩半纤维素水解液 , 提高发酵液的木糖初始浓度 , 有 利于菌株生长 ,可以提高木糖醇转化率 。研究对于玉米秸秆半纤维素制备化学品具有一定的指导意义 。 关键词 : 木糖醇 ; 半纤维素 ; 化学水解 ; 酶水解 ; 生物发酵 中图分类号 : TQ 314; TQ 923 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 3206 ( 2010 ) 02 - 0161 - 06
木糖发酵菌种研究进展
木糖发酵菌种研究进展
王靖;安明泉
【期刊名称】《化学与生物工程》
【年(卷),期】2007(24)11
【摘 要】综述了已发现的发酵木糖的天然微生物种类、木糖代谢途径及其机理以
及近年来构建基因工程菌发酵木糖生产乙醇的研究进展.重点介绍了酿酒酵母、运
动发酵单胞菌以及大肠杆菌的基因改造情况.
【总页数】4页(P1-4)
【作 者】王靖;安明泉
【作者单位】中国石油大学(北京)化学科学与工程学院生物化工实验室,北
京,102249;中国石油大学(北京)化学科学与工程学院生物化工实验室,北京,102249
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ920.1
【相关文献】
1.耐酒精木糖酒精发酵菌种的诱变选育研究 [J], 刘天霞;刘雅琴;彭美月
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3.混合菌种发酵秸秆稀酸预处理液中木糖的研究 [J], 赵胜涛;张素平;张宝珍;许庆
利;颜涌捷
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低聚木糖的生产及应用研究进展(1)
低聚木糖的生产及应用研究进展*许正宏 熊筱晶 陶文沂(江南大学生物工程学院,无锡,214036)第一作者:博士研究生,讲师。
*江苏省科委/九五0工业科技攻关(No.B E96042)及原国家轻工总会科技攻关(No.轻科97023)资助项目 收稿时间:2001-08-13摘 要 低聚木糖是功能性低聚糖类中功能较好的一种,工业应用范围广泛。
文章着重介绍了低聚木糖的理化特性、生产以及应用等方面的国内外研究进展,并简要介绍了课题组的一些研究工作进展。
关键词 低聚木糖,木聚糖酶,研究进展低聚木糖(xylo 2oligosaccharide )作为一种附加值高、市场前景看好的功能性食品添加剂,是目前国内外竞相研究开发的功能性低聚糖之一[1]。
1 低聚木糖的特性及应用一般认为,低聚木糖是由木二糖~木十糖等组成的,其中以木二糖、木三糖为主要有效成分。
在自然界中,竹笋等天然植物中含有少量的低聚木糖。
另外,一部分植物半纤维素在人体大肠内也可以被分解转化为低聚木糖[2]。
111 理化性质[3,4]低聚木糖中,木二糖的甜度为蔗糖的40%,含量为50%的低聚木糖产品甜度约为蔗糖的30%,还可作为保湿剂在食品中使用。
其粘度很低,且随温度升高而迅速下降。
比其他功能低聚糖更耐酸、耐热,5%低聚木糖水溶液在pH 215~810范围内加热1h 后无明显变化,100e 加热1h,几乎不分解。
因此低聚木糖可广泛用于酸性或需高温处理的食品,如日本已将低聚木糖添加到黑醋中生产出保健醋饮料。
此外,低聚木糖可作为低热量食品添加剂,即便过量摄食,也不会导致肥胖。
112 生理学特性低聚木糖具有良好的生理学特性,主要表现在以下几方面:(1)显著的双歧杆菌增殖能力[3,5]。
低聚木糖有明显的双歧杆菌增殖作用,而且除青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌外,大多数肠道菌对低聚木糖的利用都比较差。
低聚木糖是目前发现有效用量最少的低聚糖。
实验表明,每天只需口服017g,2周后大肠杆菌中的双歧杆菌的比例从819%增加到1719%,而拟杆菌(可能的致病菌)则从5216%减少到4414%;3周后,双歧杆菌的比例增加到2012%,拟杆菌降至3219%。
生物机械法处理玉米秸秆制备纸浆、葡萄糖和木糖
摘要：开发了基于机械生物处理法的玉米秸秆利用技术，该技术将玉米秸秆加工为机械浆、葡萄糖和木糖。
首先对风干的玉米秸秆进行单螺旋搓丝和筛分，实现皮瓤分离，所得皮、瓤的质量比为1∶8；所得的玉米秸秆皮进行机械磨浆和0.18 m m缝筛精制，所得纸浆相对玉米秸秆的得率为75%。
硫酸盐针叶木浆和玉米秸秆机械浆进行配抄，针叶浆加入量为20%时，纸浆撕裂指数为6.0 m N .m 2/g、抗张指数为22.7 N .m/g。
所得的玉米秸秆瓤加入纤维素酶和木聚糖酶进行酶解糖化，50 ℃、48 h的葡萄糖产量为37.5 kg/t玉米秸秆瓤，木糖产量为16.28 kg/t玉米秸秆瓤。
关键词：玉米秸秆；皮瓤分离；机械浆；酶解；葡萄糖；木糖Abstract: In this study, a technology for utilization of corn straw based on mechanical biological treatment was developed, which processed corn straw into mechanical pulp, glucose and xylose. The air-dried corn straw was first separated by single spiral rolling and sieving to achieve a skin-to-flesh ratio of 1:8. The corn straw skin was mechanically milled and refined by 0.18 mm slit sieve, resultingin a pulp yield of 75% relative to corn straw. The pulp tear indexwas 6.0 mN·m 2/g and tensile index was 22.7 N·m/g when the pulp was copied with sulfate coniferous pulp and corn straw mechanical, which the sulfate coniferous pulp accounted for 20%. The corn straw flesh was enzymatically saccharified by adding cellulase and xylanase, and the glucose yield was 37.5 kg/t corn straw flesh and the xylose yield was 16.28 kg/ton corn straw flesh at 50°C and 48 h.Key words: corn straw; skin-flesh separation; mechanical pulp; enzymatic hydrolysis ; glucose生物机械法处理玉米秸秆制备纸浆、葡萄糖和木糖⊙ 蒋晓静1许振利2孙建功2高帅1梁俊1李朱霖1倪书振1傅英娟1王兆江1*[1.齐鲁工业大学（山东省科学院），轻工学部、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，济南 250013；2.山东天和纸业有限公司，山东宁阳 271400]Biomechanical Treatment of Corn Straw for the Preparation of Pulp, Glucose and Xylose⊙ Jiang xiaojing 1, Xu Zhenli 2, Sun Jiangong 2, Gao Shuai 1, Liang Jun 1, Li Zhulin 1, Ni Shuzhen 1, Fu Yingjuan 1, Wang Zhaojiang 1* (1.State Key Laboratory of Bio-based Materials and Green Papermaking, Qilu University of Technology, Jinan, Shandong 250013, China; 2.Shandong Tianhe Paper Co., Ltd., Ningyang, Shandong 271400, China)□ 基金项目：国家自然科学基金项目(22208175); 济南市基金项目（202228076）。
木糖发酵重组菌研究进展
木糖发酵重组菌研究进展
徐勇;范一民;勇强;黄敏仁;余世袁
【期刊名称】《中国生物工程杂志》
【年(卷),期】2004(24)6
【摘要】木糖发酵是植物纤维原料生物转化制取乙醇商业化生产的基础和关键 ,但自然界存在的微生物菌株不能满足商业化生产的需要。
利用基因工程技术对细菌和酵母进行改造 ,以提高它们在厌氧条件下的木糖发酵能力成为目前研究和开发的重点。
通过转基因和基因删除技术,主要对Escherichiacoli、Zymomonasmobilis、Pichiastipitis和Saccharomycescerevisiae等典型的乙醇发酵菌株实施基因改造 ,构建出一系列不同类型的木糖发酵重组菌株。
与野生型菌株相比 ,重组菌株在厌氧条件下的木糖发酵能力得到了不同程度的改善 ,但是它们仍然未能投入于商业化生产。
【总页数】6页(P58-63)
【关键词】木糖;发酵;重组菌;基因工程;乙醇
【作者】徐勇;范一民;勇强;黄敏仁;余世袁
【作者单位】南京林业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ920.1;Q936
【相关文献】
1.新型产乙醇重组菌利用葡萄糖和木糖的乙醇发酵 [J], 孙金凤;王正祥
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木糖醇应用及毒副作用研究进展
containing xylitol or probiotic bacteria on salivary mutans streptococci and lactobacilli［J］． Clinical Oral Investigation，2007，11（ 4） ： 425 － 429． ［11］OSCARSON P，LIF HOLGERSON P，SJOSTROM I，et al． Influence of a low xylitol-dose on mutans streptococci colonisation and caries development in preschool children ［J］． European archives of Pediatric Dentistry， 2006，7（ 3） ： 142 － 147． ［12］韩旭． 木糖醇防龋的研究进展［J］． 外国医学： 口腔医学分册，2004，31 （ 5） ： 353 － 355． ［13］TWETMAN S，STECKSN-BLICKS C． Effect of xylitol-containing chewing
谭玉龙发现木糖醇可在人体胰岛素缺乏的情况下被吸 收利用，并能促进肝糖元合成，改善肝功能，服用后可使病人 病状减轻，是糖尿病和肝炎并发症病人的理想食物［24］，属低 血糖指数的食物［25］。 2． 2． 4 呼吸道疾病辅助治疗。张松青等发现，木糖醇可使 呼吸道感染患者黏膜黏液恢复至正常水平，有利于提高人体 预防呼吸道感染的能力［26］。 2． 2． 5 改善肝功能。任鸿均指出，木糖醇可促进肝糖元的 合成，降低转氨酶活性，减缓血浆中脂肪酸的产生，使血液中 乳酸、丙酮酸、葡 萄 糖 含 量 下 降，胰 岛 素 含 量 上 升，能 保 肝、 护肝［27］。 2． 2． 6 抑制肠杆菌。Da Silva 等认为，木糖醇可降低肠杆菌 粘附活性［28］。 3 毒副作用 3． 1 对于肠胃影响 木糖醇本性偏凉，对肠胃有刺激作用， 不易被胃酶分解，在肠道内吸收不到 20% ，易在肠壁积累，大 量的木糖醇很难顺利消化吸收，从而造成渗透性腹泻，引起 腹部不适、胀气和肠鸣［29 － 31］。 3． 2 对肥胖症影响 木糖醇其实是一种糖，之所以说它“无 糖”，只是因为其糖分子结构不同，1 g 可产生 10． 04 kJ 热量， 故过量食用也可能导致肥胖［32 －33］。 3． 3 对血脂影响 木糖醇在人体内氧化后可释放出热能。 木糖醇在代谢后期，需要胰岛素的促进。进食木糖醇后，正
木质素纤维素糖化发酵生物工程
毕业设计(论文)课题任务书（2010—— 2011 学年） 学院名称：科技学院任务书下达时间1、课题概述： 木质纤维素原料由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成，釆用热水自催化 水解、有机溶剂预处理麦秸木质纤维素，可以去除木质素。
本实验拟釆用去木质素纤维素原料进行酶水解，乙醇发酵实验，并与汽爆纤维 素原料的糖化发酵效果进行对比，力求提高纤维素原料对乙醇的转化率，为工业化 生产奠定基础。
要求阅读或检索的参考资料及文献：[1] 中国农业部/美国能源部项目专家组.中国生物质资源可获得性评价[M].北京：中国环境科学出版 社」998, 11-22, 78-79, 101-106.[2] 陈洪章，李佐虎.影响纤维素酚解的因素和纤维素酗被吸附性能的研究[J].化学反应工程与工 艺,2000,6(1),30-34.[3] Ma Teresa Garcfa-Cubero, Gerardo Gonzalez-Benito, Silvia Bolado. Effect of ozonolysis pretreatment on enzymatic digestibility of wheat and rye straw[J|. Bioresource Technology, 2009. 100: 1608-1613.[4] 郭廷杰.美日利用纤维素生物质原料制燃料乙醇的技术开发叮].能源技术,2004, (2)61-63.[5] 柴文淼.纤维素酶水解的进展[J].浙江林业科技,1981, (1)63-65.[6] 易守连.农作物秸秆木质纤维素组分分离及高效循化匸艺研究[D].合肥匸业人学硕士学位论文， 2010,(2) 1-56.[7] 常秀莲•木质纤维素发酵乙醇的探讨[J].酿酒科技,2001, (2)39-42.[8] 汤晖，于淼,汤树德.纤维素酚解条件和连续酶解匸艺的研究[J].黑龙江八•农星人学学 报，2010, (4)72-75・[9] 孙万里.木质素与半纤维素对稻草秸秆酶解的影响[J].食品与生物技术学报，2010, 29(1)18-22.[10] 李稳宏，吴大雄，李宝璋.麦秸纤维素酚解法制糖研究[J].化学工程,2009, (3)125-128.[11] 萤玲玲.半纤维素和木质素去除对纤维素糖化过程的影响[J].农产品加工,2009, (4)31-35[12] 孔雷，赵鸣锚，吴永红•滤纸糖-D\S 比色法测定纤维素酶活力[D]•湖南农业人课题名称木质素纤维素糖化发酵学生姓名 指导教师专业 学号摘要 (1)前言 (2)1」木质纤维素原料的结构 (3)1.2纤维素原料的预处理 (3)1.3纤维素糖化及效果评价 (4)正文 (5)2选题背景 (5)2」课题来源 (5)2.2课题目的及意义 (5)2.3国内关于木质素去除及其对糖化影响的研究进展 (6)3方案论证 (7)3」本课题研究方法 (8)3.2实验过程论证 (8)321纤维素、半纤维素、木质素和灰分的测定 (8)322还原糖测定 (8)4实验过程 (8)4」实验原材料及设备 (8)4.1.1实验仪器及设备 (9)4.1.2药品 (10)4.2实验用溶液及试剂配制 (10)4.2.13,5-二硝基水杨酸(DNS)的配制 (11)4.2.20.1mol/LpH4.8醋酸一醋酸钠缓冲溶液的配制 (11)423各汽爆麦草成分测定相关试剂的配制 (11)4.3汽爆麦草及再处理后汽爆麦草成分测定 (11)4.3.1测定流程图 (11)4.3.2实验操作步骤 (12)4.3.3数据处理 (12)4.4葡萄糖标准曲线测定(测含糖量) (13)4.5葡萄糖标准曲线的绘制 (13)4.5.1葡萄糖标准曲线的绘制(测酶活) (13)4.5.2基本原理 (14)4.5.3滤纸酶活测定方法 (14)4.6糖化效果对比 (14)4.6.1糖化率的计算 (14)4.6.2操作过程 (15)⑴不同预处理过程对糖化效果的影响 (15)⑵不同加料方式对糖化效果的影响 (15)4.6.2糖化液葡萄糖的测定 (15)4.7发酵试验酒精产率的对比 (15)4.7.1酵母活化 (16)4.7.2发酵操作过程 (16)4.7.3生物传感仪法原理 (16)5实验结果及结论 (17)5」葡萄糖标准曲线测定数据及结果 (17)5.2滤纸酶活的计算 (18)5.3汽爆麦草及再处理后性状成分对比 (18)5.4不同预处理对糖化效果的影响 (18)5.5不同加料方式对糖化效果的影响 (19)5.6发酵效果的评价 (19)小结 (19)致谢 (19)参考文献 (20)20木质素纤维素糖化发酵摘要：汽爆处理后的麦草中纤维素占38. 4%o本课题用碱催化有机溶剂去除木质素，使纤维素含量提高到65.00%。
生物合成法生产D_甘露醇的研究进展
于乙醇和甘油， 不溶于醚、酮和其他碳氢化合物， 不 甘露醇的分离和纯化带来了困难。为提高甘露醇的总
会被空气氧化， 对稀酸和稀碱稳定， 是多元醇中惟一 产量， 避免甘露醇与山梨醇分离上的困难， 人们一直
一种不吸湿的晶体。
试图寻求一种既能以甘露醇为主要产物， 同时又没有
甘露醇在医药、化工和食品等行业具有广泛的应 山梨醇生成的生产途径。由于许多微生物 （ 如酵母、 用［１］［２］。在医药上， 甘露醇主要作为脱水药、利尿药、 丝状真菌、乳酸菌等） 可以利用碳水化合物为底物合
总之， 尽管酵母菌和丝状真菌具有以葡萄糖等碳 水化合物合成甘露醇的能力， 但其生产甘露醇的容积 产率比较低， 目前难以应用于工业化生产。上述真菌 中的大多数可利用已经生成的甘露醇， 这使得应用酵 母菌或丝状真菌发酵的过程难以控制。纯化所生产的 甘露醇， 尤其是以酵母菌生产的甘露醇， 因培养基内 含有高浓度的甘油而使其纯化过程比较复杂。
宜， 热量低， 无毒、无副作用， 在人体内代谢与胰岛
一些丝状真菌 （ 如霉菌） 可以利用碳水化合物生
收稿日期： ２００７－ １１－ ２３ 作者简介： 于冬梅 （ １９７１－ ） ， 女， 辽宁人， 在读博士， 高级工程师， 研究方向： 生物技术。