聚乙二醇改善玉米秸秆酸爆渣酶解性能的机制探讨

【摘要】：以玉米秸秆酸爆渣为研究对象,通过物料组成、比表面积和元素组成分析酶解原料的理化特性,研究了聚乙二醇(PEG4000)对玉米秸秆酸爆渣酶解的辅助效果以及作用机理,并利用FT-IR和SEM分析了酸爆玉米秸秆酶解前后的结构变化。结果表明,木质素含量较高的酸爆玉米秸秆具有较大的比表面积,酶解效率较高,在纤维素酶用量15 FPIU/g(以纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量30 U/g,纤维素质量浓度50g/L条件下水解24 h,葡萄糖得率可达76.4%,PEG4000的添加可以使葡萄糖得率达到82.6%,提高8.1%。对酶解上清液的分析表明,PEG4000改善玉米秸秆酸爆渣酶解性能的作用机制在于其能够有效地与酸爆渣结合,减少酶在酸爆渣上的无效吸附。PEG4000的添加使上清液中可溶性蛋白、滤纸酶活和β-葡萄糖苷酶活分别上升了15.0%、112.5%和24.8%。FT-IR和SEM分析显示玉米秸秆酸爆渣为纤维素类物质,晶型以纤维素II型为主,且加入PEG辅助酶解导致纤维结构几乎完全坍塌,残余物表现出无规则的块状结构。 【作者单位】： 南京林业大学化学工程学院;
【关键词】： 聚乙二醇 木质纤维素 蛋白吸附 酶水解 结构
【基金】：教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-11-0988) 江苏省杰出青年基金(BK2012038) 江苏省高校优势学科建设工程资助项目(无编号)
【分类号】：TQ353.1
【正文快照】： ZHANG Min,ZHOU Jie,ZHANG Ding-wei,YU Heng,LI Yao,JIANG Ting,OUYANG Jia(College of Chemical Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)由于化石燃料日渐枯竭,环境问题日益严重,生物质资源作为一种可再生能源,其开发利用引起了普遍的重视[1-3]。我

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