纤维素多酶复合体于农业废弃物的资源化应用

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生物质资源是可再生资源,在可持续发展中具有不可替代的作用。工业应用主要聚焦在农业废弃物的生物质资源再利用上,但是目前利用率较低,因而寻找简洁、高效的转化手段对降低环境污染、及能源危机的时代具有重大意义。  本文利用里氏木霉菌纤维素酶(TR)和茶叶渣农业废弃物的协同作用吸收重金属铬Cr(Ⅵ),并建立其动力学模型。实验表明里氏木霉菌纤维素水解酶对茶叶去除铬有协同效应,不仅能产具有高价值的茶多糖,而且经由里氏木霉菌纤维素酶水解后的茶叶粒径更小、曝露更多吸附表面,提供更多碳原子攻击位点,结构更有利于吸附Cr(Ⅵ)。未处理茶叶(UN-TW)和酶处理茶叶(TRCEL-TW)吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件都是67℃、pH1.5及200 mg/L的Cr(Ⅵ)。针对pH、温度、浓度等因素建立模型-d[Cr(Ⅵ)]/dt=A[H+]ne-Ea/RT[Cr(Ⅵ)]m0,能成功地预测Cr(Ⅵ)的生物吸附特性曲线。本文为去除液相中重金属Cr(Ⅵ)的相关研究提供了一种新的尝试。  此外,对柚子皮和橙子皮农业废弃物进行简单的前处理,得到柚子内皮(GFIP)、柚子全皮(GFWP)、橙子内皮(OIP)及橙子全皮(OWP)四种生物材料。然后用里氏木霉菌纤维素酶进行水解实验,完成酶及底物的表征分析,得出最佳水解条件为:55℃时,在pH5的醋酸盐缓冲液中加入0.075 U/mL的TR。经还原糖分析得到GFIP、OIP比GFWP、OWP产糖(还原糖)高出30-35%。本文为果皮农业废弃物的加值利用、减轻环境污染具有指导意义与经济效益!
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