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复合酶水解玉米皮和稻秆的工艺研究

朱易佳

   本论文采用黑曲霉固体发酵生产含阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的混合酶制剂,并结合纤维素酶和Viscozyme L,水解去淀粉玉米皮和稻秆,生产反式阿魏酸、低聚糖和单糖,既充分利用了资源,又可有效地减少因不当处理农产品加工副产物(如燃烧)所带来的环境问题。主要结果如下: ①针对不同的水解底物,确定了黑曲霉发酵制备阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的最佳培养基。当水解底物为去淀粉玉米皮时,最佳培养基组成为麦麸∶玉米皮∶蔗渣=2∶1∶1,固液比为1∶2,(NH_4)_2SO_4、MgSO_4的添加量分别为4%和2.33%(以培养基干重记)。当水解底物为稻秆时,培养基最佳组成为:稻秆,固液比1∶2,(NH_4)_2SO_4、MgSO_4的添加量分别为4%和2.33%(以培养基干重记)。发酵结束后,加5倍水于40℃,150r/min下提取1h,两层纱布过滤,滤渣加2倍水,同样条件下再提取1h,合并两次滤液,离心,取上清液冷藏备用。 ②确定了水解去淀粉玉米皮和稻秆的最佳工艺条件。水解去淀粉玉米皮的最佳工艺条件为:底物添加量为发酵液的16%(w/v),纤维素酶和Viscozyme L的添加量均为底物干重的5%,pH 5.5,温度为45℃,水解时间为24h。水解稻秆的最佳工艺条件为:底物添加量为发酵液的8%,纤维素酶添加量为底物干重的10%,pH4.5,温度45℃,时间12h。 ③研究了几种预处理方法对酶解稻秆释放阿魏酸和还原糖产量的影响。结果表明,高温高压预处理、超声波预处理、稀酸预处理、稀碱预处理对稻秆水解效率促进作用明显,其中又以稀碱预处理效果最佳,而对水解底物进行发酵预处理后水解效果不理想。 ④采用柱层析法分离纯化水解液中的阿魏酸和还原糖,并进行了色谱分析。HPLC结果表明,去淀粉玉米皮和稻秆水解液中酚酸组分的保留时间与反式阿魏酸标准品的保留时间基本相同。采用离子色谱法对糖液组分进行了单糖组成的测定,结果表明,去淀粉玉米皮水解液中含量较高的单糖为:葡萄糖(49.13%),木糖(27.82),阿拉伯糖(16.22%)。稻秆水解液中含量较高的单糖为:葡萄糖(63.48%),木糖(14.34%),阿拉伯糖(5.85%)。从水解产物中单糖/总糖比可以得出结论:水解玉米皮得到的糖液以单糖为主,水解稻秆得到的则以低聚糖为主。……   
[关键词]:玉米皮;稻秆;复合酶;水解;阿魏酸;糖类
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:暨南大学2007年