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抹灰对纤维素的影响研究论文

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抹灰对纤维素的影响研究论文

羟丙基甲基纤维素与羧甲基纤维素钠遇水都溶解,用于建筑中之后变干后,再次遇水羟丙基甲基纤维素不再溶解,而羧甲基纤维素钠会再次溶解,这就是羟丙基甲基纤维素可以做外墙腻子的原因。使用后不再还原。

增稠,保水,增加粘接力。羟丙基甲基纤维素HPMC专业生产厂家速溶型 热熔型10万粘度单位,15万粘度单位,20万粘度单位

羟乙基甲基纤维素可以抹灰砂浆羟乙基甲基纤维素粘度越高,屈服应力和砂浆的塑性粘度越低;改性HEMC粘度的变化使砂浆的流变性能下降; HEMC的粘度越大,无论改性如何,砂浆的屈服应力和塑性粘度发展的延迟越明显。当HEMC含量大于%时,砂浆的屈服应力和塑性粘度随着砂浆含量的增加而增加。当HEMC含量较大时,砂浆的屈服应力随时间降低,塑性粘度随时间增加

1 邱雁临.纤维素酶的研究和应用前景[J].粮食与饲料科技,2001,30~31 2 刘耘,鄢满秀.纤维素酒精发酵的研究进展[J].广州食品工业发酵,1999,15(2):51~54,63 3 戴四发,金光明,王立克,等.纤维素酶研究现状及其在畜牧业中的应用[J].安徽技术师范学院学报,2001,45(3):32~38 4 阎伯旭,齐飞,张颖舒,等.纤维素酶分子结构和功能研究进展[J].生物化学与生物物理进展,1999,26(3):233~237 5 张鸿雁,陈锡时.微生物纤维素酶分子生物学研究进展[J].生物技术,2003,13(3):41~42 6 杨礼富,微生物学通报,2003, 30 (4):9 987 史雅娟,吕永龙,环境科学进展1999, 7 ( 6)3} 378 宋桂经,纤维素科学与技术,广西人学学报:自然科学版).2004. 29(1):73- 769 曲杳波,高培基.开展生物质转化为洒精研究实现液态燃料可持续供应}c}.发酵工程学科的进展一第一次全国发酵工程学术讨论会.北京:中国轻工业出版社,2002, 34一39.

双醛纤维素的研究论文

纤维素的引证解释是:⒈植物细胞壁的主要组成部分,对植物体有支持和保护作用。棉纤维是较纯的纤维素;树干、草秆等含量亦较高;蔬菜、水果中也都含有纤维素。主要用以制造纸、人造丝等。纤维素的引证解释是:⒈植物细胞壁的主要组成部分,对植物体有支持和保护作用。棉纤维是较纯的纤维素;树干、草秆等含量亦较高;蔬菜、水果中也都含有纤维素。主要用以制造纸、人造丝等。注音是:ㄒ一ㄢㄨㄟ_ㄙㄨ_。词性是:名词。结构是:纤(左右结构)维(左右结构)素(上下结构)。拼音是:xiānwéisù。纤维素的具体解释是什么呢,我们通过以下几个方面为您介绍:一、词语解释【点此查看计划详细内容】植物细胞壁的主要组成部分,对植物体有支持和保护作用。棉纤维是较纯的纤维素;树干、草秆等含量亦较高;蔬菜、水果中也都含有纤维素。主要用以制造纸、人造丝等。二、国语词典一种高分子多糖类。不溶于水或酒精等普通溶剂,为植物细胞壁的主要成分。人体无法分解利用,但能增加食物在消化道的容积,刺激肠管,促进蠕动,有助于排便。棉、麻、木材、竹等植物中含有高量纤维素,可用以制造纸张、人造纤维等。三、网络解释纤维素纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶,纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。关于纤维素的单词Nicel关于纤维素的成语纤纤弱质咸与维新革旧维新创业维艰口诵心维举步维艰关于纤维素的词语咸与维新物力维艰革旧维新举步维艰国之四维口诵心维进退维谷创业维艰进退维亟其命维新关于纤维素的造句1、甲壳素纤维:甲壳素又称甲壳质、几丁质、壳蛋白,是从甲壳动物外壳及真菌、藻类等低等植物的细胞壁中提取的一种带正电荷的动物纤维素。2、面包师傅主要用这种坚果种子调味增加纤维素和加味。3、采用高碘酸钠对棉布纤维进行有限氧化,在棉布表面局部形成了双醛纤维素,为引入壳聚糖提供了活性部位。4、硝化纤维素清漆及其稀释剂用之溶剂;医药原料及增塑剂合成用之中间体。5、酒类入胃刺激肠道分泌增多,柿中鞣酸与胃相遇,又形成稠黏状物质,易与纤维素绞结成团,形成凝块,既难于消化又不易排出,久之造成肠道梗阻。点此查看更多关于纤维素的详细信息

纤维素的网络解释是:纤维素纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶,纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。纤维素的网络解释是:纤维素纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶,纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。注音是:ㄒ一ㄢㄨㄟ_ㄙㄨ_。拼音是:xiānwéisù。词性是:名词。结构是:纤(左右结构)维(左右结构)素(上下结构)。纤维素的具体解释是什么呢,我们通过以下几个方面为您介绍:一、词语解释【点此查看计划详细内容】植物细胞壁的主要组成部分,对植物体有支持和保护作用。棉纤维是较纯的纤维素;树干、草秆等含量亦较高;蔬菜、水果中也都含有纤维素。主要用以制造纸、人造丝等。二、引证解释⒈植物细胞壁的主要组成部分,对植物体有支持和保护作用。棉纤维是较纯的纤维素;树干、草秆等含量亦较高;蔬菜、水果中也都含有纤维素。主要用以制造纸、人造丝等。三、国语词典一种高分子多糖类。不溶于水或酒精等普通溶剂,为植物细胞壁的主要成分。人体无法分解利用,但能增加食物在消化道的容积,刺激肠管,促进蠕动,有助于排便。棉、麻、木材、竹等植物中含有高量纤维素,可用以制造纸张、人造纤维等。关于纤维素的单词Nicel关于纤维素的成语举步维艰创业维艰革旧维新口诵心维纤纤弱质咸与维新关于纤维素的词语革旧维新咸与维新物力维艰举步维艰创业维艰国之四维进退维亟口诵心维进退维谷其命维新关于纤维素的造句1、食草动物利用它们瘤胃中微生物所产生的纤维素酶来水解纤维素。2、甲壳素纤维:甲壳素又称甲壳质、几丁质、壳蛋白,是从甲壳动物外壳及真菌、藻类等低等植物的细胞壁中提取的一种带正电荷的动物纤维素。3、酒类入胃刺激肠道分泌增多,柿中鞣酸与胃相遇,又形成稠黏状物质,易与纤维素绞结成团,形成凝块,既难于消化又不易排出,久之造成肠道梗阻。4、裙带菜含有大量矿物质、维生素、纤维素与微量元素,是蔬菜类无可取代之优良高质海藻食物。5、采用高碘酸钠对棉布纤维进行有限氧化,在棉布表面局部形成了双醛纤维素,为引入壳聚糖提供了活性部位。点此查看更多关于纤维素的详细信息

纤维素的最新研究论文

临床药学是医院药学的核心工作,是世界药学发展的趋势。下面是我为大家整理的电大药学 毕业 论文 范文 ,供大家参考。

《 浅谈“越鞠丸”名方 》

摘要:本文浅谈“越鞠丸”名方创制,方名来由,方歌,组成,功用及临床应用。

关键词:越鞠丸 六郁病

元代朱震亨提出:“气郁、血郁、火郁、食郁、湿郁、痰郁”六郁之说,认为“气血冲和,万病不生,一有怫郁,诸病生焉。故人身诸病多生于郁。”(《丹溪心法·六郁》),而创制越鞠丸这一名方。“越鞠丸治六郁侵,气血痰火湿食因;芎苍香附加栀曲,气畅郁舒痛闷平”。全方由香附、川芎、苍术、神曲、栀子,五味药各等分为末成水丸,现临床学按原方量比例酌定作汤剂煎服。主治气郁所致胸膈痞闷,脘腹胀痛,嗳腐吞酸,恶心呕吐,饮食不消等症。六郁之中,以气郁为主,故方之功用以行气解郁为主,使气机流畅,则痰、火、湿、血、食诸郁自解,痛闷呕恶诸症可除。郁病多由精神因素所引起,以气机郁滞为基本病变,是内科病证中最为常见的一种。临证时气郁常见精神抑郁,情绪不宁,胸胁胀满疼痛等,为郁病的各种证型所共有,血郁:兼见胸胁胀痛,或呈刺痛,部位固定,舌质有瘀点、瘀斑,或舌质紫暗;火郁:兼见性情急躁易怒,胸闷胁痛,嘈杂吞酸,口干而口舌苦,便秘,舌质红,苔黄,脉弦数;食郁:兼见胃脘胀满,嗳气酸腐,不思饮食;湿郁:兼见身重,脘腹胀满,嗳气,口腻,便溏腹泻;痰郁:兼见脘腹胀满,咽中如物梗塞,苔腻。见上述证候者,用越鞠丸无不见效。笔者临床应用本方治疗胃肠神经官能症,加木香、枳壳、白蔻、厚朴;治疗慢性胃炎加苏梗、枳实、木香、炒莱菔子、砂仁、半夏、蒲公英;治疗消化性溃疡加白及、白术、海螵蛸、元胡、三七粉;治疗传染性肝炎加重栀子的用量,再加郁金、生大黄、绵茵陈、板蓝根、虎杖;胆石症再加金钱草、鸡内金、生大黄;治疗肋间神经痛加元胡、丹参、川楝子、乳香、没药;治疗精神抑郁症加石菖蒲、郁金、八月札、丹参、龙骨、牡蛎;治疗痛经加当归、元胡、郁金、细辛、益母草、红花、山楂。诸凡杂病有六郁见证者,投本方随症加味治之,常常会收到较好疗效。

越鞠丸出自朱震亨《丹溪心法·六郁》一书,此方为何取名越鞠丸?令人费解,笔者查阅文献,心中方为之一亮。

考方中栀子一味,《神农本草经》名木丹,《名医别录》称作越桃,至《药性论》始称山栀子,《唐本草》又名枝子。川芎一味,《神农本草经》原名为芎藭,别名抚芎,而在《左传》中,川芎名为鞠穷。丹溪翁从“越桃”与“鞠穷”中各摘取一字而名越鞠丸。丹溪翁创制的另一方剂越桃散,即栀子一味,亦是取自《名医别录》。

戴思恭承丹溪之学云:“郁者,结聚而不得发越,当升者不得升,当降者不得降,当变化者不得变化也;此为传化失常,六郁之病见矣。”郁症多缘于思虑不伸,而气先受病,故用越鞠丸总解诸郁。方中用香附行气解郁,以治气郁为主要药物,川芎活血祛瘀,以治血郁;栀子清热泻火,以治火郁;苍术燥湿运脾,以治湿郁;神曲消食导滞,以治食郁;均为辅助药物,气郁则湿聚痰生,若气机流畅,五郁得解,则痰郁随之而解,故方中不另加药。丹溪翁认为,凡郁在中焦,以苍术、川芎升提其气以升散之,并随症加入诸药。又认为,栀子“泻三焦火,清胃脘血,治热厥心痛,解郁热,行气结”。由此可见,川芎、栀子在本方中有很重要作用,这亦是丹溪翁用“越鞠”命名本方的用意所在。气不郁则痰不生,用越鞠丸以开胃肠三焦之郁,从而使胸膈痞闷,脘腹胀痛,嗳腐吞酸,恶心呕吐,饮食不消等症消失,继而命名气、湿、痰、火、食、血“六郁”得到宣发,促进机体的新陈代谢,改善全身的病理状态。

近贤冉雪峰指出:“查此方集香燥之品为剂,而能宣发脾气,又佐栀子以调之,在时方中颇有法度。……香能行气,燥可胜湿,湿郁夹秽,颇有可取。”当然,本方所治诸郁均为实证,若是虚证郁滞,宜选他方治之。正如《蒲辅周医疗 经验 ·方药杂谈》所说:“郁之为病,人多忽视,多以郁为虚,唯丹溪首创五郁六郁之治,越鞠丸最好。”

越鞠丸自创制以来,于今六百余年,众多医家名贤多有论述,可谓汗牛充栋,笔者浅谈于此,以起抛砖引玉之用,仅此而已!

参考文献

[1]许济群. 方剂学. 上海科学技术出版. 1985: 137

[2]张伯臾. 中医内科学. 上海科学技术出版、发行. 1985:121

[3]王永炎. 中医内科学. 上海科学技术出版社、发行. : 274

《 中药凝胶剂研究近况 》

[摘要] 中药凝胶剂是一种新型的中药外用制剂。本文从中药凝胶剂基质的选择、释药机制研究、渗透促进剂的应用、质量控制等方面阐述中药凝胶剂的研究近况,并对中药凝胶剂的未来发展进行了展望。

[关键词] 中药凝胶剂;释药机制;渗透促进剂;质量控制

中药凝胶剂是一种新型的中药外用制剂,具有涂展性好,无油腻感,易于清洗,透皮吸收好等特点。凝胶剂系指药材提取物与适宜基质制成的、具有凝胶特性的半固体或稠厚液体制剂[1]。中药凝胶剂常用于皮肤或黏膜给药,用于抗炎镇痛、抗菌抗病毒、局部止血等[2-3]。目前,中药凝胶剂研究取得了较大的发展,在医院制剂中广为应用。本文对中药凝胶剂近年的研究进展概述如下职称论文:

1 基质材料

中药凝胶的基质材料根据其性能不同,可分为水性凝胶基质与油性凝胶基质。水性凝胶基质的构成一般为水、甘油或丙二醇与纤维素衍生物、卡波姆和海藻酸盐、西黄蓍胶、明胶、淀粉等;油性凝胶基质则由液状石蜡与聚氧乙烯或脂肪油与胶体硅或铝皂、锌皂构成。必要时可加入保湿剂、防腐剂、抗氧剂、透皮促进剂等附加剂[1]。不同的基质材料的释药特性和临床应用不同,因此,需结合药物特性和临床应用选择合适的基质材料。目前,水溶性凝胶基质应用较多,主要代表为卡波姆及纤维素类。

李秀青等[4]以卡波姆940、PEG4000、甘油为基质制,以辣椒碱,苦参碱为主药,研制了瘢痕止痒凝胶,药效学实验表明其烧伤烫伤愈后瘢痕止痒及各种皮肤瘙痒症具有较好的效果。王芊等[5]制备丹参酮凝胶,以羟丙基纤维素、卡波姆、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为混合基质,不仅使凝胶剂的黏附力得到了提高,还可对丹参酮的释药速率在一定范围之内进行调节。张小军等[6]以卡波姆940为基质制备了复方芦荟凝胶剂,涂展性好,无油腻感,易于清洗,透皮吸收好,治疗痤疮效果良好。王雷等[7]以壳聚糖和卡波姆为基质制备黄芩苷凝胶,以达到局部迅速给药、避免胃肠道对药物的降解及肝脏的首过效应的目的并起到长效、缓释的作用。张蜀艳等[8]用正交实验对麻疯树酚凝胶的最佳配方进行了筛选,以卡波姆为基质制备的凝胶剂,光滑细腻,释药快且稳定。

基质材料的选择对于制剂中药物的释放有着重要的影响。陈秋红等[9]以离体鼠皮为屏障,采用改良的Franz扩散池法,以秋水仙碱为检测指标比较了3 种基质对秋水仙碱凝胶体外透皮速率的影响,结果为以Carbomer为基质的秋水仙碱凝胶体外透皮速率最高,其次为HPMC基质凝胶,CMC-Na基质凝胶体外透皮速率最低。

2 释药机制

中药凝胶剂释药机制复杂,受较多因素影响。一般情况下,亲水凝胶骨架中药物的释放符合Fick定律,可以用Higuchi动力学方程描述其动力学过程。张蜀艳等[8]为比较不同浓度各基质对麻疯树酚释药的影响,采用透析膜扩散法进行体外释药实验,结果发现麻疯树酚凝胶剂释药过程符合Higuchi方程。梁学政等[10]采用Franz扩散池,以离体小鼠皮肤为透皮屏障,进行双柏凝胶剂中大黄素体外透皮吸收的实验,结果表明大黄素体外经皮吸收符合Higuchi动力学过程。有时凝胶剂中的药物具有溶出控制的特征,呈恒速释放,或符合其他模式,用Fick扩散机制无法解释。这种非Fick扩散模式可能是由于凝胶溶胀前沿移动后,聚合物松弛产生的。如以卡波姆为基质材料时,可以零级动力学释放药物。付毅华等[11]采用改良Franz扩散池,以离体小鼠皮肤为透皮屏障,以青藤碱为指标性成分,研究祛风止痹凝胶剂体外渗透性,结果表明青藤碱经皮吸收过程为零级动力学过程。

3 渗透促进剂的研究应用

经皮给药制剂研究必须首先解决药物对皮肤的穿透性和透皮速率的问题。除少数剂量小且具有适宜溶解性的小分子药物外,大多数药物的透皮速率都无法满足治疗需要。因而提高药物的透皮速率是开发经皮给药系统的关键[12]。经皮吸收促进剂能加速药物穿过皮肤。常用经皮吸收促进剂主要有有机酸、脂肪醇类、表面活性剂、氮酮、醇类化合物、角质层保湿剂、精油等。方世平等[13]以离体小鼠鼠皮为透皮屏障,采用改进Franz扩散池装置,对不同浓度的薄荷脑和氮酮对姜赤凝胶剂体外透皮作用的影响进行了研究,结果表明不同浓度薄荷脑和氮酮均有促进姜赤凝胶剂中芍药苷透皮的作用,其促渗透作用强弱顺序为:10%薄荷脑>7%薄荷脑>13%薄荷脑>4%薄荷脑>1%薄荷脑,9%氮酮>7%氮酮>5%氮酮>3%氮酮>1%氮酮。薄荷脑浓度在1%~10%之间时,对芍药苷的促渗透作用与薄荷脑浓度呈正相关,但薄荷脑浓度超过10%后其促渗作用反而下降。陈秋红等[9]以离体昆明小鼠皮为屏障,采用改良的Franz扩散池法,对加入了不同透皮促进剂的秋水仙碱凝胶的体外透皮速率进行了考察,结果表明透皮促进剂促进秋水仙碱体外透皮的强弱顺序为:丙二醇>冰片>氮酮>薄荷油,并且秋水仙碱凝胶体外透皮释药符合Higuchi动力学过程。

4 质量控制研究

中药凝胶剂的质量控制项目主要有性状、鉴别、pH值、含量测量、刺激性、稳定性及微生物限度检查等。目前多采用HPLC法进行含量测定,而稳定性检查则主要包括离心、耐热耐寒实验及室温留样观察等。罗毅等[14]以卡波姆940为凝胶基质制备柏竹凝胶,建立了质量标准。不但对柏竹凝胶的性状、鉴别进行了研究,并对其进行了稳定性考察。分别将柏竹凝胶进行了离心,在55℃和-4℃进行耐热耐寒实验,结果未出现分层、沉淀、变色等现象,并将柏竹凝胶室温保存6个月,其质量无变化,表明其所制备的柏竹凝胶稳定。王芊等[5]制备了丹参酮凝胶,并对其质量进行了全面考察,应用HPLC建立了丹参酮ⅡA的含量测定 方法 ,通过离心、耐热耐寒实验及室温留样观察等考察了凝胶的稳定性,结果表明丹参酮凝胶稳定。孙栋梁等[15]通过薄层色谱法对盆炎净凝胶剂处方中赤芍、丹参、延胡索进行了鉴别,并采用高效液相色谱法测定了盆炎净凝胶剂中芍药苷的含量,建立盆炎净凝胶剂的质量标准。

5 展望

中药凝胶剂是一种新型的外用制剂,同时具有使用方便、舒适、生物相容性好等多种优点,适用于皮肤及黏膜给药,不仅可避免首过效应对口服给药的影响,还可减轻药物的不良反应,符合中医的“内病外治”的理念。中药凝胶剂制备工艺简单,可容纳中药复方的极细药粉、提取物等,便于推广应用,可作为改进中药传统外用制剂的一种选择。但目前由于中药凝胶剂基础研究薄弱,尚存在较多问题,如中药凝胶可选用的基质材料少,尚满足不了日益多样化的需求。另外由于中药的特殊性,其成分复杂、含量低,且相互干扰,不便于分析检测。这些都要求加强中药的基础研究,尽可能明确中药的有效成分和作用机制,充分利用新技术、新方法对中药进行提取、分离、纯化,提高制剂的质量,使中药凝胶剂发挥更大的防病治病作用。

[参考文献]

[1]国家药典委员会.中国药典一部[S].北京:化学工业出版社,2005:附录12.

[2]林吉,高卫东,叶其馨.浅谈中药凝胶剂的研究和应用[J].江西中医药,2005,36(271):60-61.

[3]曹红.凝胶剂在中药制剂中的研究进展[J].中华实用医学,2005,7(4):5-7.

[4]李秀青,魏萍,孙燕,等.疤痕止痒凝胶的制备及药效学研究[J].解放军药学学报,2008,24(5):411-414.

[5]王芊,曾玲,沈汶华.丹参酮凝胶剂的研制及质量控制[J].中国现代应用药学,2006,23(1):80-82.

[6]张小军,陈丽梅.复方芦荟凝胶剂治疗寻常型痤疮的临床疗效观察[J].岭南皮肤性病科杂志,2008,15(3):146-147.

[7]王雷,王学艳,周雪琴,等.黄芩苷凝胶设计与体外透皮性能的研究[J].中草药,2008,39(10):1502-1504.

[8]张蜀艳,梁慧,颜钫,等.麻疯树酚凝胶剂的制备及体外释药性研究[J].时珍国医国药,2009,20(8):1896-1897.

[9]陈秋红,侯世祥.不同基质和透皮促进剂对秋水仙碱凝胶剂体外透皮特性的影响[J].华西药学杂志,2005,20(6):521-523.

[10]梁学政,奉建芳,陈惠红,等.双柏凝胶剂中大黄素体外透皮吸收的实验研究[J].时珍国医国药,2010,21(1):160-161.

《 单胺氧化酶的研究进展 》

【摘要】近年来,关于单胺氧化酶在临床上的应用研究越来越受到人们的关注,本文将对其理化性质、检测方法及临床应用作一综述。

【关键词】单胺氧化酶;研究进展

1MAO理化性质单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)的分类名为单胺:氧氧化还原酶,是含Fe2+、Cu2+和磷脂的结合酶,主要作用-CH2NH2基团催化各种单胺类脱胺生成相应的醛,然后进一步氧化成酸;或使醛转化为醇再进一步代谢。MAO是一种上具多个结合部位的单一分子酶,故对底物的特异性不高,可使多种胺类氧化脱氨。MAO广布于体内各组织器官,尤以肝、肾、胃和小肠含量最多,主要位于线粒体膜外表面,并与膜紧密结合,以黄素腺嘌呤二核苷酸为辅酶;另一类存在于结缔组织,不含FAD,以磷酸吡哆醛为辅酶。

脑组织中的MAO随年龄增加、神经胶质细胞的增多其活性增强。MAO能分解儿茶酚胺类激素,可间接反映心脏交感神经结功能。现已证实,不同来源的MAO的相对分子质量相差很大,小者约100,000,大者可达1,000,000以上,是由于同一亚基的聚合程度不同所致。

2MAO实验室检测方法

最早检测MAO是用荧光测定法[1]和醛偶氮萘酚法[2],目前常用方法包括以下几种。

醛苯腙比色法该方法通过MAO氧化苄胺,再与2,4二硝基苯肼作用生成的醛苯腙在碱性条件下产生棕红色,于470nm比色测定,计算MAO的浓度。

比色法该法是通过MAO氧化苄胺产生过氧化氢,过氧化氢在过氧化物酶存在下与MCDP作用生成有色的甲烯蓝,于660nm处比色测定,计算MAO的浓度。此法需要加入终止液后测定,不宜于大批量标本的检测,而且MCDP见光易分解。

连速监测法该方法是通过MAO催化苄胺生成氨,氨在α-酮戊二酸、NADPH和GLDH的存在下生成谷氨酸,同时NADPH还原成NADP+,引起340nm处吸光度的下降,通过监测其下降的速率即可得出样本中MAO的活性。此方法快捷、操作简单、适合自动化分析,可减少人为误差,具有良好的准确度与精密度,适合大多数临床实验室应用。

3MAO测定的临床应用

血清单胺氧化酶活性高低能反映肝纤维化的程度,是诊断肝硬化的重要指标。肝硬化病人MAO活性升高的阳性率在80%以上,最高值可达对照值的倍(n=30)。酶活性与腹腔镜所见肝表面的结节变化,以及与活组织镜检所见的纤维化程度相平行。纤维变仅限于汇管区或小叶中心者,其MAO活性大致正常;纤维变侵入肝实质内时,MAO升高率为30%;汇管和汇管区之间有架桥性纤维化时,则有83%升高;如在假小叶周围有广泛纤维化形成时,则几乎全部均升高,且升高幅度最大。国内报道阳性率均在85%(天津公安医院:17例,88%,高玑山等:32例,;薛德义等:71例,;黄泽伦:20例,85%;刘览等:30例,),其升高幅度及阳性率均超过急性或慢性肝炎。同工酶分离证实,慢性肝病SMAO-III有增高趋势;肝硬化代偿组MAO-III占总活性的()%,其阳性率为(13/18);肝硬化失代偿组MAO-III占总活性的()%,其阳性率为,故检测MAO同工酶有助于肝硬化的早期诊断(陈道宏等)。

虽然肝硬化时,结缔组织纤维释放MAO增多,但在纤维化甚为明显的血吸虫肝病,患者SMAO并不一定升高,故纤维化并非MAO活性升高的唯一原因。现已知大动脉和肺组织内MAO的浓度比血清高100-150倍,血中MAO可能部分来自血管内皮细胞。肝硬化时,病人体内的水分增加,末梢扩张和高动力型循环等有可能促使血管壁内MAO释放人血。由于胃肠组织也含有丰富的MAO,因此门-体静脉短路时,肠内MAO可经短路进入体循环。

各型肝炎:各型肝炎急性期患者的MAO活性多数不升高,但在暴发型重症肝炎时,因肝细胞坏死,线粒体释放大量的MAO,可致MAO活性升高,阳性率可达,其升高幅度与病情轻重程度成正相关;急性肝炎经久不愈,病程超过3个月者,MAO活性亦可升高;活动型慢性肝炎有半数左右病例MAO活性升高。肝炎与肝硬化病人MAO活性差别显著,而各型肝炎之间的MAO活性无显著差异。

糖尿病可因合并脂肪肝,充血性心力衰竭可因肝郁而继发肝纤维化,以至人MAO活性增高;甲状腺功能亢进可因纤维组织分解与合成旺盛,肢端肥大症可因纤维过度合成等原因,从而引起MAO活性不同程度的升高。有些无纤维增生的结缔组织疾病的病人MAO活性不升高。原发性肝癌、继发性肝癌、畸胎瘤、胆汁性肝硬化、血吸虫性肝硬化、慢性胆汁郁积型肝炎等患者的SMAO活性不变。

测定血小板MAO活性发现,正常对照组女性大于男性。

慢性精神分裂症患者血小板MAO活性明显低于正常组,而急性精神分裂症与对照组无明显差别,但抗精神病药物能引起MAO活性升高。双向情感性障碍患者,血小板MAO活性显著低于对照组,且男性低于女性;躁狂型患者显著低于抑郁型患者患者,单相抑郁症患者显著公共开支对照组。但美国学者最近研究认为,血小板MAO活性与精神病学检查结果没有明显关系。酒精中毒者男性血小板MAO与女性有明显差异。

此外,测定肿瘤组织匀浆MAO和二胺氧化酶的活性,有助于区别前肠和中肠的类癌瘤肿瘤,前肠类癌肿组织中MAO活性[(1850+342)mol/,n=16]明显高于中肠类癌肿瘤[(407+43)mol/]。

参考文献

[1]王坤,等.实用诊断酶学[M].重庆:科技文献出版社重庆分社,1989:259-267.

[2]叶应妩,等.全国临床检验操作规程式[M].北京:人民卫生出版社,1997:229-231.

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未来的展望科技论文篇二 对生物基塑料的未来展望 摘 要:随着经济社会的迅速发展,全球已经面临巨大的资源和环境压力,各种资源匮乏、气候变暖及环境污染问题让人们不得不探寻新的材料和能源,生物基塑料成为人们减轻环境污染、缓解资源矛盾的新方式,它也因此成为人们关注的焦点。本文分析了生物基塑料的概念、当前生物基塑料发展状况及发展过程中存在的主要问题,并对生物基塑料的发展前景进行了展望,从而为减轻资环环境压力,促进人类社会更好的发展。 关键词:生物基塑料 概念 存在问题 未来展望 近年来随着生物基塑料的研发和应用,一些传统的塑料制品已经被其替代,生物基塑料已经在解决资源和环境问题上发挥了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究状况及当前发展中遇到的主要问题,并对生物基塑料的未来发展前景进行展望,以期为经济社会的可持续发展做出贡献。 一、生物基塑料的概念 1.生物基塑料的定义 2003年11月日本的生物塑料协会将生物塑料定义为生物分解塑料和生物基塑料。所谓生物分解塑料(BDP)是指,在一定环境条件下,这类塑料能够由细菌、藻类、真菌等微生物的作用分解,而不会带来环境问题,目前生物分解塑料既来源于石油又来自可再生资源。所谓的生物基塑料(BBP)是指可再生资源例如淀粉、蛋白质、纤维素、木质纤维素、生物聚合物及二氧化碳等,以这些材料为原料加工而成的塑料,就被称为生物基塑料。所谓生物塑料就是指绿色的生物材料,它不会对环境造成污染,或能够减轻对环境的污染,是给空气带来二氧化碳负担的“碳中性”材料。 2.具有代表性生物基塑料产品的特点比较 3.生物基塑料的检测标准 对生物基塑料的检测方法主要是通过对其进行C-14分子标记,然后测量其产品中各组分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在总有机碳中的百分比(质量分数)。例如计算以淀粉为原料制造的淀粉基塑料的生物基含量: 50%淀粉与50%聚乙烯的淀粉基塑料,其中淀粉生物C含量为41%、聚乙烯生物C含量为82%,其生物基含量的计算方法为(50%×41%)÷(50%×82%+50%×41%)=。日本的生物含量的等级分为4个:25%~50%,50%~75%,75%~90%,>90%,其中25%~50%的产品所占的比例最大。 二、当前生物基塑料发展状况 随着,公众环保意识的逐步增强,探寻资源的可再生方法已经得到了越来越多人的关注,将一些常见的可再生资源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物,实现资源的再生。目前,生物基塑料的研究已经完成了由初级研究到商业化、规模化方向的发展,截止到2012年全球生产制造的生物基塑料产量达500Kt左右,其所能带来的能量达1060kt,根据美国Fredonia集团的研究报告表明,生物基塑料的需求量在未来的几年里其增长率仍会大幅度提高。欧洲的生物塑料协会预测在未来的几年里生物基塑料的生产规模仍然会扩大,今后可被生物分解的生物基塑料中制造业产品如儿童玩具、汽车装饰用品、汽车零件及家用电器等的需求量最大且增长速度最快,预测增长速度会超过20%。目前生物基塑料在我国的应用主要是在以下5个行业:一包装行业;二制造业;三纺织业;四农用地膜;五医学业。 三、生物基塑料使用的主要技术 1.“生物成型”技术 作为世界知名的可口可乐公司承诺在2020年,本公司所使用的所有的PET容器都将使用生物材料,该产品主要是由美国著名的生物技术公司Virent、Gevo共同研发生物合成PX工艺,实现PTA的绿色化。Virent公司已经成功的采用了“生物成型”技术,将玉米、甘蔗等含糖作物与糠醛生物共同转化为PX,实现了完全由可再生材料合成生物基PET。 2.分子重组技术 目前,国际上知名的生物化工企业Virent、Gevo、Avantium等已经成功的应用生物技术从植物、农作物的废弃物等资源中进行分子重组转化为PX,并通过氧化技术生产出PTA,从而实现了100%的PET生物基产品。 3.“YXY”技术 美国生物化工Avantium公司与美国高校共同研发了“YXY”技术,该技术将植物源获得的呋喃糖通过生物技术转化为2,5-呋喃羧酸,从而与MEG酯化聚合生成PEF,目前 已经实现了PEF聚酯瓶的商业化生产。 四、几类生物基塑料的国内外研究进展 目前国内外研究较多且开发和技术相对成熟的生物基塑料主要有:淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。 1.淀粉基生物降解塑料 淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品, 具有投资少、成本低、方便快捷、等特点。目前共研发出填充型、光-生物双降解型、共混型及全淀粉型四种可降解塑料。经过30年的研发历史,淀粉生物降解塑料已广泛应用于化工、农业以及化妆行业等。 2.聚乳酸生物降解塑料 聚乳酸是以乳酸为原料合成的材料,具有无毒、无害、高强度、易加工成型及可全降解性能等特点。因此,聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的环保材料,是近年来国内外着重研究和关注的生物降解塑料。但价格较高对其大规模应用有一定的限制。 3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料 丁二酸和丁二醇经缩聚形成聚丁二酸丁二醇酯, 其具有优良的力学性能和耐热性,并且其加工定型和稳定性方面也比其他生物基塑料好。总体而言,其综合性能优异, 性价比合理, 具有良好的应用推广前景,。 另外,国内外正在研究开发一些新型生物基塑料。例如:美国农业部研究由柠檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物,美国加州大学正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及国内相关研究部门研究以农产品为原料制造可塑淀粉生物降解材料,显示出未来生物技术塑料发展的前景巨大。 五、生物基塑料发展中存在的主要问题 1.生物基塑料的性能较石油基塑料有差距 目前形成产业的生物基塑料的性能(力学性能、稳定性、耐热性、燃烧性、阻隔性等)较石油基塑料的性能上还存在着一定的差距,在很多要求严格的领域中,生物基塑料不能够替代石油基塑料,因此必须通过对其性能进行改造的手段,尽量使其性能达到可利用的标准。 2.生物基塑料的生产投资大、成本高 相关国外《生物基生命周期对环境影响的全面分析》调查研究表明,生物基塑料的制造所使用的农作物,较普通的农作物而言使用的农药、化肥的量更大,其产品对环境污染的影响更大,因此在投资项目时一定要全面分析,慎重做决定。 六、展望生物基塑料的发展前景 1.生物基塑料替代传统能源 随着经济社会的发展,全球面临的资源和环境问题日趋加剧,环境污染、资源匮乏、能源短缺都迫使人们急切探寻新能源来替代传统的能源。用可再生资源替代石油资源已经成为人们关注的焦点,随着人们生活水平的提高,对石油资源的需求量只会与日俱增。随着全球气候变暖问题的日益严峻,美国能源情报署2006年初预测,到2025年,世界的二氧化碳排放量将达×107kt,而中国目前的二氧化碳排放量已经达到×106kt,因此中国面临的减排工作还是十分严峻的,同时相关研究表明,生物基塑料的节能减排效果显著,生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%~30%。因此,生物基塑料的发展有巨大的市场潜力。 2.生物化学工艺技术发展为生物基塑料发展带来新革命 生物化学工艺技术的发展为生物基塑料的性能、生产工序、生产成本等都有了突破性的改变,其不仅能够使生物基塑料的性能达到最佳状态,而且能够大幅度的降低生产成本,提高淀粉及纤维素的含量,并且还能够直接或间接的使用非粮食淀粉,节约粮食资源。 3.生物基塑料产品种类不断增加,应用领域不断扩大 随着人们生活水平的提高对生活质量的要求越来越高,绿色食品、绿色包装都是人们追求的新事物,而生物基塑料就是绿色包装的典型资材。而且今后不会单单仅仅将生物基塑料的产品种类局限于包装上,会将生物基塑料的应用领域扩大到农业领域、医药领域、纺织领域等,他们都将在各自领域发挥着巨大的作用,实现资源替代和环境资源矛盾的缓解,更加有利于国家的可持续发展。 七、结语 近年来,生物基塑料的生产技术体系目前已经得到了确立,并且随着生物材料和生物生产技术的发展,其在节能减排和缓解资源环境压力发挥着显著的优势,通过对生物基塑料的研究和应用的现状进行综合分析,生物基塑料具有巨大的市场潜力。并且当前生物基塑料作为石油基的替代品使着我国的资源利用正朝着绿色、高效、高附加值、规模化、标准化的方向发展,从而为我国走经济可持续、能源可持续、资源可持续发展的道路奠定了基础,因此生物基塑料具有十分美好的发展前景。 参考文献 [1]唐赛珍.生物基材料发展前景展望[J].新材料产业,2013(03). [2] 李洋.研究报告称生物基材料具有巨大的市场潜力[J].印刷技术,2010(04). [3]张慧君.生物塑料在汽车上的应用与展望[J].橡塑资源利用[J].2013(04). [4]杨中文.生物基塑料带来绿色革命[J].国外塑料,2006(05). [5]王战勇,张晶,苏婷婷.可生物降解塑料的研究与发展[J].辽宁城乡环境科技,2003(08). [6]关文.生物塑料有望替代90%传统树脂[J].中国石化报,2009(12). [7]杨二.佳能产品应用阻燃性生物基塑料[J].中国质量报,2008(10). 作者简介:姓名:周毅;出生年:1976年10月;性别:男;籍贯:广东省普宁市;工作单位:广东楠洋职业安全事务有限公司;职务或职称:工程师;学位:学士;研究方向:化工。 看了“未来的展望科技论文”的人还看: 1. 未来人生规划的论文范文3篇 2. 对未来的展望的话 3. 展望未来的演讲稿3篇 4. 展望未来的发言稿3篇 5. 关于科技论文2000字

发酵对木质素的影响研究论文

你好综合删改一下就行了先去这里看看再与下面结合一下希望对你有帮助对于生物能源,我们能做什么?自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标。其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 中学生科技网 ]纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!

给楼主参考:水产品在有机废弃物利用摘要:综述了当前水条件下有机废物水解产气和有氧制酸两方面的资源化研究前沿,并分析了目前水氧化法在有机废弃物资源化应用中存在的主要问题,展望了该方法的应用与理论研究前景。关键词:水产品氧化 有机废物 资源化利用伴随着经济发展与工业进步,资源短缺与环境污染的瓶颈性问题日益突现。人们的关注目光已经从环境污染控制的“末端治理”转向了兼顾污染控制和预防,以及循环经济的实现途径上来。有机废弃物的资源化研究已经成为环境领域的新热点。在水(Supercritical Water,简称SCW)存在条件下实现有机废弃物资源化更是引起学者的广泛关注。它主要是利用状态下水与溶解的氧和有机物发生反应,将各种有机废物和废水彻底处理,最终得到CO2、N2、纯净的水,以及少量的无机盐。SCWO技术以其独特的优势受到广泛的关注[2,3]。氧化技术首先应用于废水中有机物特别是难降解有机污染物质的去除,已经在含酚污水、印染废水和污泥等处理方面取得了一定的成果[4,5]。同时许多学者[6~24]在水的条件下,针对有机废物与水互溶的特点,通过水解反应来降解有机废物以制得H2等气体。水存在的条件下有机废物资源化的研究刚刚起步,主要集中在水存在条件下有机废物水解气化及氧化生成有机酸等方面。本文主要对近年来的相关研究进展进行综述。1 水条件下有机废物的气化在SCW条件下,通过控制反应条件和加入催化剂等能够实现有机废物的气化,以制得H2、CO及CH4等气体。许多学者[6~11]对以纤维素为代表的有机废物的SCW气化进行研究认为,体系的温度、压力、有机废物的组成和反应器的类型对产气量及气体组成具有一定影响。SWC有机废物气化的过程如图1所示。图 1 条件下有机废物气化示意图(以纤维素为例)在条件下,以纤维素为主体的有机废物首先水解生成葡萄糖和果糖等,然后发生水解反应,解聚和降解生成短链的有机酸和醛类,以制得气体。同时也有糠醛和苯酚类化合物生成,它们一部分降解生成有机酸和醛类,另一部分生成焦炭等高分子产物成为反应的沉渣。Kruse[6]等在330~410℃,30~50 MPa,15 min的条件下,通过测定葡萄糖和纤维素降解的主要中间产物如苯酚类、糠醛和酸类等考察了有机废物降解过程中的化学反应,利用产物中总有机碳和气相的成分组成来反映氧化进程。研究证明在下水不仅作为溶剂而且是反应物,与传统气化反应相比,有机废物的降解速度更快,H2产量增加,同时CO产量降低。有机废物复杂的组成对其在条件下的气化过程影响很大。Takuya等[7]在623 K、25 MPa和20 min条件下对纤维素、木聚糖和木质素的混合物进行气化,试验证明木质素的含量对产气量有明显影响,纤维素和木聚糖为木质素供氢,反应生成的中间产物导致H2量的减少。文献[8]在480~750 °C、28 MPa 和10~50 s的条件下研究葡萄糖的气化,试验证明在温度高于660°C时,H2的产量会随着温度的升高明显升高,而CO的产量反而下降,在700℃时C的转化效率能够达到100%。SWCO反应有连续式和间歇式两种类型,主要有管式、罐式和蒸发壁式反应器。反应器类型的不同会导致气化效果差异很大。Hao[9]采用连续式管状水气化体系来对葡萄糖进行气化反应,在 K、25 MPa和 min的条件下能够使得葡萄糖完全气化,并且无焦碳产生,改变反应温度和压力能生成不同比例的H2、CO和CO2及少量的C2H4和C2H6,反应的气化率能够达到95%以上。Kruse等[10]利用连续搅拌反应器(CSTR)对干物质质量分数在 %的有机废物进行气化反应,试验证明干物质量的提高,能够增加产气量和苯酚量,同时影响气体组成和有机碳含量,而间歇反应器不存在这样的情况。Ayhan[11]在条件下对果皮进行气化产H2试验,结果表明H2产量随着压力和温度的增加而升高,后者影响更为明显。与热解和蒸汽气化方法相比,该法具有无需干燥和气化率高等优点。Yukihiko[12]以水葫芦为例,对甲烷化和水气化在能量、环保和经济方面进行了比较,试验证明水气化较甲烷化有一定优势,但其产气的消耗较大,通过增强热交换器的效率能够提高水的气化效果。水条件下有机废物气化需要高的温度压力,无催化剂条件下H2产量一般较低,副产物增多。因此引入适当的催化剂以缓和反应条件,提高反应速率和H2产量,优化反应途径成为研究热点。水作为一个特殊的环境,需要稳定性和催化活性兼备的催化剂,研究发现,Mn、Ni等重金属的氧化物、碱性化合物如KOH、K2CO3以及碳等能够表现出很好的催化活性。Calzavara等[13]评价了条件下有机废物气化制H2,认为焦碳的生成是反应过程的主要问题,选择合适的催化剂能够增加H2的产量和减少焦碳的生成。Ali等[14]研究了不同的催化剂条件下葡萄糖的气化。试验证明对于质量分数为5 %的葡萄糖水溶液,催化剂的存在影响葡萄糖气化中间产物的生成。采用重金属及其氧化物作为催化剂已经成为水条件下有机废物气化普遍采用的方法,并取得很好的效果。同时SWC装置普遍采用的镍基材料等耐腐蚀性材料本身对有机废物气化具有一定的催化作用。Takafumi等[15]在条件下以不同的金属催化剂对烷基酚进行催化气化,试验发现气化产物主要是CH4、CO2和H2。研究可知在钌/ç-氧化铝催化剂存在的条件下能够产生丙烷酚异构体,并发现不同的异构体产量各异。Takuya [16]在673 K、25 MPa的条件下对木质素和纤维素及其混合物进行镍催化气化,试验证明纤维素和软木木质素反应生成的中间产物降低了催化剂活性,但随着催化剂用量的增加,气化效果变好。Takuya [17]采用高温分解、氧化和催化组合的流化反应体系来气化葡萄糖和葡萄糖-木质素的混合物。在673 K、 MPa和1 min的条件下,生成物主要是H2和CO2,气化效率为96%。Boukis等[18]在镍合金Inconel625的连续管状反应器中来气化甲醇,主要生成产物是H2,还有少量的CO、CO2和CH4,气化率达到了99%,试验表明在反应器内壁的重金属对反应过程起催化作用,反应器内壁的氧化能够提高反应产率和降低CO的生成。研究表明,K2CO3和KOH等碱性化合物的加入能够增加H2产量,提高C的转化率和缓和反应条件。Jayant [19]在Inconel 600管状反应器中,通过重整甲醇来制H2。试验表明随着压力的增加,反应时间的增长和气碳比的降低,CO和CO2发生甲烷化,从而导致H2的损失。通过增加K2CO3和KOH能够降低甲烷化率和提高H2的产量。Schmieder[20]在管状连续反应器研究有机废物的气化过程,试验发现在600°C、250 bar和KOH或K2CO3存在的条件下,有机废物气化完全,同时生成大量的H2、CO2及少量的CO、CH4和C2–C4化合物,碳的转化率能够达到96%。Andrea[21]利用间歇反应器和管状反应器来研究芳香族化合物和木质素制H2过程,试验表明随着KOH的加入,增加了H2和CO2的产量,同时CO的产量降低。Wang[22]采用Ca(OH)2为催化剂对低品质煤在条件下进行气化。Ca(OH)2在中间产物降解和残碳的的气化过程中起到很大的作用,同时它可以作为CO2的扑收剂。在混和物的Ca/C为、690℃和30MPa时,反应生成H2、CH4及少量的CO2。研究采用碳作为水条件下有机废物气化的催化剂,通过优化反应条件增加了催化剂的使用寿命,取得了很好的效果。文献[23]利用管状连续式反应器在650 ℃、22 MPa的条件下,采用碳作为催化剂来气化玉米、马铃薯和木屑,气相产物主要包括H2、CO2、CO、CH4和少量C2H6。在最高温度条件下得到的气量大于2 L/g,氢气含量是57 %。Xu等[24]研究了碳催化剂对有机废物气化的影响,试验证明,在600℃、 MPa和22 h-1时,葡萄糖(质量分数为22%)能够气化生成富含H2的气体,碳的气化效率能够达到100%,碳的比表面积并没有对其催化效率产生很大影响。试验中通过反应器入口处安装漩涡生成器以增加催化剂的使用寿命。2 水氧化有机废物制酸水氧化有机废物过程中可产生醋酸、乳酸等中间产物。近年来,研究者通过控制反应条件来使反应停留在有机酸中间产物生成的环节上,而不是将其彻底的氧化为CO2气体和水排放出来,这样既可获得有价值的有机酸原料,同时能够降低反应的能耗。试验一般采用H2O2或O2为氧化剂,同时试验研究可知,在碱性存在的条件下能够增加有机酸等中间产物的生成。金放鸣[25]利用H2O2为氧化剂对胡萝卜和牛油的SCWO氧化,初始阶段反应迅速并能够生成稳定的醋酸,以后反应趋于平稳,而反应速率取决与此。对于胡萝卜来说,多聚糖首先水解成葡萄糖,葡萄糖迅速发生氧化。对于牛油来说,首先是甘油脂水解成甘油和羧酸,然后发生氧化反应。从TOC降解可以看出,在前3 min反应速度很快,而在以后的7 min反应速度趋于平缓。两者的TOC降解率能够达到。Anikeev[26]利用连续反应器在对硝基甲烷、硝基乙烷和1-硝基丙烷进行SCWO试验,试验表明随着碳原子数的增加,脂肪族硝基化合物降解速度降低,但氧化速度升高。温度恒定时,反应速率常数随着压力成指数增加。Lourdes[27]利用H2O2为氧化剂,对纤维素、椰子油和酿酒厂和牛奶厂的排除废液进行制酸研究,试验证明在400 ℃, MPa和5 min的条件下有稳定的醋酸产生,同时生成蚁酸、乙二醇和乳酸。当H2O2 过量时,95%的碳转化到气相之中,只有15%的相应的酸类产生,加入催化剂TiO2及H2SO4不能够增加有机酸的产量。但在250℃、 MPa和NaOH存在条件下,却有77%的葡萄糖转化为醋酸(17%),乙醇酸(22%)和蚁酸(38%)。Motonobu[28] 利用间歇式和半连续反应器对垃圾中兔肉进行水氧化处理,反应产物中的可溶性部分主要是有机酸和葡萄糖。间歇反应器中可溶性产物最大能够达到50%,有机酸主要是醋酸()和乳酸(),在523 K时葡萄糖的最高产量为33%,而在473 K时半连续反应器葡萄糖的最高产量仅为。Jomaa[29]对污泥、木屑和生活垃圾进行水氧化处理,试验表明木质垃圾的处理较其他两种困难,通过改变试验条件来平衡降解和氧化,从而在祛除COD的同时实现可溶性有机物的积累。Armando[30]在状态下将有机废物氧化生成低分子羧酸,试验获得的有机酸包括醋酸、蚁酸、乳酸和琥珀酸等。随H2O2的增加,从每克干鱼内脏获得的醋酸量从26 mg上升到42 mg,从每克葡萄糖中获取29 mg的醋酸。结果还表明,温度对主要中间产物醋酸的稳定性有一定的影响。Selhan[31]在碱性条件下催化处理木质有机物,催化效果依次为K2CO3 >KOH>Na2CO3 > NaOH,催化作用下固态剩余物大为降低。非催化条件下有机废物的主要产物是呋喃衍生物,而在催化条件下主要产物是酚类化合物。Jin等[32]通过控制反应条件来提高醋酸产量,实验采用两段法,第一步反应是加速生成HMF、2-FA和LA,在第二步反应中,通过加入H2O2氧化第一步产生的呋喃和乳酸以生成醋酸,通过两段法来生成醋酸产率大约是85%~90%,而呋喃和乳酸生成醋酸的比例大约是2:1。利用该法产生的醋酸与工业废物Ca、Mg来生成无腐蚀的CMA融雪剂,CMA的转化率能够达到99%。3 水氧化处理有机废物存在问题及发展前景SCWO技术存在的问题限制了其在有机废物处理过程中的大规模的工业化应用,现在研究还基本处于实验室阶段。首先,影响SCWO反应进行的影响因素众多,原料的浓度、成分、密度、pH等的监测和目的产物实时快速控制难以实现,从而直接影响整个氧化反应速率和目的产物的生成。其次,在状态下,反应过程中产生的活性自由基及强酸或盐类的加入对反应器设备的腐蚀很严重,高分子有机物降解过程中和处理含有卤素及S、P等元素的有机物时产生的酸类物质时更加剧了腐蚀作用[33]。再者,因金属离子及无机盐在水中的溶解度低,由此而产生的无机盐和金属氧化物的沉积问题,极易造成设备堵塞。此外,氧化反应器的密封问题也是困扰反应正常进行的重要因素。水氧化处理有机废物在现实应用中除了存在高投入、腐蚀和反应器堵塞等问题,尚存在以下急待解决的问题。首先是SCWO动力学的研究问题。有机物的氧化需要在不同的压力、温度条件下进行,在设备中的停留时间也不相同。现行的研究主要集中在典型污染物在氧化条件下的动力学模型的建立上,主要研究有机物的去除率和反应产物的生成,仅以此建立的反应动力学是不全面的,不能够反映复杂有机物在状态下反应过程,所以有必要建立TOC及COD的消失动力学等来全面反映氧化进程。同时SCWO反应机理也成为研究者关注的对象[34]。在SCWO状态下水的特殊性质,有机化合物的复杂性,使得降解的机理会存在一定的变化,而且随着反应条件的不同,分析手段的各异,对反应机理的认识存在差距。再者,在状态下的处理有机污染物质成为CO2和H2O及其他产物,需要高温高压的反应条件,因此引入催化剂来缓和反应条件,加速反应速率和提高目标产物的产率目前已经成为新的研究热点。综上所述,水条件下有机废物资源化研究已经在水解产气和氧化制酸等方面取得了一定的成果,但作为一种新兴的资源化技术,水及其氧化反应技术还尚未成熟,加强动力学、反应机理、催化剂和腐蚀堵塞等问题的研究,必将为其带来广阔的资源化应用前景。参考文献1. 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摘 要 厌氧消化技术能够实现废弃物污染防治和综合利用的双重目标,是有机固废处理与处置的趋势。对厌氧消化技术处理有机固废的微生物学机理、因素以及消化工艺的进展进行了综述。 关键词 厌氧消化 有机固体废物 两相消化 有机固体废物通常是指含水率低于85%~90%可生化降解的有机废物,它们一般具有可生化降解性。这些废物中蕴含着大量的生物质能,有效利用这类生物质能源,对实现环境和的可持续发展具有重要意义。 有机固体废物处理的很多。由于有机固废的可生化降解性高,利用生物技术处理有机废物具有潜在优势。生物处理法包括好氧堆肥法和厌氧消化法。近几年来,欧洲各国纷纷将目光投向厌氧消化,兴建有机固废厌氧消化处理厂,日本等国也先后建设了有机固废厌氧消化处理示范工程。但在国内,尽管早有小型沼气池的,高浓度有机污水及污泥处理中也普遍采用厌氧消化的工艺,但应用于固废处理领域的实践很少。因此,很有必要针对国内的实际情况,对有机固废的厌氧消化进行系统研究。1 厌氧消化机理 在研究方面,国内外一些学者对厌氧发酵过程中物质的代谢、转化和各种菌群的作用等进行了大量的研究,但仍有许多需进一步探讨。对厌氧消化的微生物学认识,经历了一个由肤浅到逐渐完善的过程。20世纪30年代,厌氧消化被概括地划分为产酸阶段和产甲烷阶段,即两阶段理论。70年代初Bryantlzgl等人对两阶段理论进行了修正,提出了厌氧消化的三阶段理论,突出了产氢产乙酸菌的地位和作用。与此同时,Zeikuslao等人提出了厌氧消化的四类群理论,反映了同型产乙酸菌的作用。该理论认为厌氧发酵过程可分为四个阶段,第一阶段(水解阶段):将不溶性大分子有机物分解为小分子水溶性的低脂肪酸;第二阶段(酸化阶段):发酵细菌将水溶性低脂肪酸转化为H2、CH3000H、CH3CH2OH等,酸化阶段料液pH值迅速下降;第三阶段(产氢产乙酸阶段):专性产氢产乙酸菌对还原性有机物的氧化作用,生成H2、HCO3-、CH3COOH。同型产乙酸细菌将H2、HCO3-转化为CH3COOH,此阶段由于大量有机酸的分解导致pH值上升;第四阶段(甲烷化阶段):产甲烷菌将乙酸转化为CH4和CO2,利用H2还原CO2成CH4,或利用其他细菌产生甲酸形成CH4。无论是三阶段理论,还是四类群理论,实质上都是对两阶段理论的补充和完善,较好地揭示了厌氧发酵过程中不同代谢菌群之间相互作用、相互影响、相互制约的动态平衡关系,阐明了复杂有机物厌氧消化的微生物过程。 2 厌氧消化影响因素 底物组成 研究发现不同底物组成,其可生化降解性大不相同(5%~90%)。Borja等研究了不同底物组成和浓度的有机固废的厌氧消化过程,认为在其他条件相同时沼气产量相差很大,甚至达到65%。这个结果与Jokela等的研究所得基本一致。另外,底物组成不同,在发酵过程中的营养需求与调控也不同。对于像以秸秆为主的底物,须补充N源的营养,以达到厌氧消化适宜的C/N比。国内外很多机构开展了生活垃圾、污泥及畜禽粪便联合厌氧消化产沼的研究。联合发酵可以在消化物料间建立起一种良性互补,从而提高产气量,而且仪器设备的共享在提高经济效益方面的作用也是非常明显的。Kayhanian评估了以城市固体垃圾生物可降解部分为底物的高固体厌氧消化示范试验。结果表明,美国典型B/F(可降解垃圾与总物料之比)的垃圾缺乏活跃而又稳定降解所需要的宏量或微量元素,若补充以富含营养的污泥和畜禽粪便,可以提高B/F,大大提高产气率并增加过程的稳定性。国内在这方面的研究仅限于实验室水平,未见相关工程应用的报道。 温度 有机固废厌氧消化一般在中温或高温下进行,中温的最佳温度为35℃左右,高温为55℃左右。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF),对比了单相式和两相式反应器的处理效果,发现在传统单相式反应器中高温(55℃)比常温(35℃)消化的甲烷产量仅提高7%;RDF粒径从降至在中温消化下对甲烷产量无明显影响,但当反应条件转变为高温消化时甲烷产量可提高14%。高温消化可以比中温消化有更短的固体停留时间和更小的反应器容积。然而高温消化所需热量多,运行也不稳定。最近有研究表明厌氧消化在65℃时水解活性可进一步提高。还有将超高温水解作为一个专门的反应器,对厌氧消化进行处理研究。 高温可以比中温产能多,但高温需要更多的能量,在实际情况中加热所需的能量往往与多产出的能量差不多。虽然沼气产量和生物反应动力学都表明高温消化更有优势,但理想的条件决定于底物类型和使用的系统情况。 pH值 产甲烷菌对pH值的要求非常严格,pH值的微小波动有可能导致微生物代谢活动的终止。在发酵初期由于产生大量有机酸,若控制不当容易造成局部酸化,延长发酵周期,进而破坏整个反应体系。研究发现pH值为~范围内,水分含量为90%~96%时产甲烷速率较高;pH值低于或高于时,产甲烷菌可能会停止活动。 一般说来酸化相对保持略偏酸性,产甲烷相需要略偏碱性,但没有一个绝对合适的量,只需系统能够保持稳定高效便是最佳状态。pH值是厌氧消化过程的重要监测指标和控制参数。 抑制 厌氧消化过程中抑制作用非常普遍,包括pH抑制、氢抑制、氨抑制、弱酸弱碱抑制、长链脂肪酸(VFA)抑制等。 许多学者都研究了厌氧消化中氨抑制的问题。当氨氮浓度从740mg/L至3 500mg/L时,葡萄糖降解速度急剧下降,可以认为氨积聚对糖酵解过程有一定的抑制作用。Sung等研究了以有机固废为底物的常温厌氧消化过程中氨氮浓度对甲烷产气量的影响,常温消化当总氨氮浓度(TAN)从依次升至、、、时,反应器内呈现慢性抑制的现象。TAN为或时,甲烷产量分别降低39%和64%。Fujishima等研究了常温下污泥含水率对厌氧消化的影响,发现污泥的含水率低于91%时甲烷产量减少,这主要由于系统中高氨含量对氢营养甲烷菌的抑制作用。 Salminen指出渗滤液回流与pH值调节相结合可以降低酸积累的抑制效应,加速消化降解速率。然而当系统中活性产酸菌和产甲烷菌数量较少时,回流渗滤液会引起VFA积聚。Clarkson和Xiao对废报纸进行厌氧消化的研究发现,水解反应是其中限制性步骤,高浓度的丙酸盐对其具有抑制作用。 搅拌 当消化底物为固态时,水解通常成为整个反应的限制性阶段。很多经典中强调了消化过程中应充分混和搅拌以促进反应器中酶和微生物的均匀分布。然而近年来有试验表明降低搅拌程度可以提高反应器的效率。Vavilin .常温消化下搅拌强度的,试验表明当有机负荷偏高时,搅拌强度加大会导致反应器运行失败,低强度搅拌是消化过程顺利完成的关键;当有机负荷偏低时,搅拌强度对反应无明显影响。由此Vavilin .提出搅拌阻碍反应器中甲烷区形成的假设,认为甲烷区的形成对抵抗酸化过程中产生的抑制起重要作用。在此基础上他提出了均质柱形反应器的二维分布式模型(2D distributed models),模型基于以下假设:在维持产甲烷菌繁殖代谢处于较优水平的前提下,反应器中甲烷区所占空间存在一个最小值。通过对消化过程的模拟,认为有机负荷高时,反应初始阶段甲烷区与产酸区在空间上分离是固废物转化为甲烷的关键因素,而初始阶段甲烷区中生物量的多少则是这些活性区保留的决定性因素。此时如果高强度搅拌,甲烷区由于VFA的抑制作用会逐渐萎缩直至消失。然而当有机负荷偏低时,大部分甲烷区均能幸存并逐步扩大到整个反应器。 Stroot等学者认为剧烈搅拌会破坏微生物絮团的结构,从而打乱了厌氧体系中有机体间的相互关系。一个连续运转的消化器在启动阶段应逐步增大有机负荷以避免运转失败。当产甲烷阶段是限制性反应时高强度搅拌并不合适,因为产甲烷菌在这种快速水解酸化的环境中很难适应,因此在启动阶段应采取适量搅拌。如果水解阶段为限制性反应,此时反应器内底物浓度较大,高强度搅拌对水解起促进作用。因此为达到有机物厌氧转化的最佳条件,应综合考虑搅拌所带来的积极和负面影响。 预处理 根据现有的研究发现,固体厌氧消化的速度较慢,对固体废物采用物理法、化学法、生物法等预处理可以提高甲烷产气量。Liu等人通过对消化底物进行240℃的蒸汽热处理5分钟,使甲烷产气率提高一倍,最终的甲烷产量增加40%。木质素和纤维素由于其本身结构,是公认的难降解物质,也是很多厌氧消化过程中的限制性因素。Clarkson等对废报纸进行厌氧消化研究,发现碱预处理可以显著提高废纸的可生物降解性,但延长浸泡时间或增大反应温度并不能提高转化率。 Hartmann等在传统的厌氧反应器前端设计了一个生物活性反应器,对厌氧消化进行预处理研究。该反应器用于68℃对底物进行超高温水解,这种反应器分离的设计是为了更大程度降解有机物为VFA,从而获得更高的产气量,同时超高温反应器可以有效去除氨的影响。结果表明VS去除率为78~89%,产气量640~790mL/g。超高温反应器中氨负荷降低7%。 对固态厌氧消化底物的物理和化学预处理研究较多,对生物预处理的研究则较少。Peter等从高温反应器中分离到能分解有机固体废物的嗜温微生物,用该微生物对污水污泥进行预处理,在1~2d内近40%的有机物被分解,而且与没有经过该预处理相比,厌氧消化过程中沼气产量提高50%;Ejlertsson研究表明,在消化开始阶段进行间歇曝气能有效去除易降解的固废,克服高浓度VFA带来的抑制;Mshandete等研究了纸浆厌氧发酵系统中,启动阶段进行9h堆肥预处理后甲烷产量提高26%;Katsura和Hasegawa进行了类似的预处理研究,对污泥进行微好氧热处理后甲烷产量提高50%。研究者认为高温好氧菌分泌的胞外酶比一般蛋白酶在溶解污泥方面更具活性。 3 厌氧消化工艺 厌氧消化处理固体废物,通过技术革新逐步形成了以湿式完全混合厌氧消化、厌氧干发酵、两相厌氧消化等为主的工艺形式。 湿式完全混合厌氧消化工艺(即湿式工艺)的最早也最为广泛。此工艺条件下固体浓度维持在15%以下,其液化、酸化和产气3个阶段在同一个反应器中进行,具有工艺过程简单、投资小、运行和管理方便的优点。这种工艺条件下浆液处于完全混合的状态,容易受到氨氮、盐分等物质的抑制,因此产气率较低。 厌氧干发酵又称高固体厌氧消化,在传统的厌氧消化工艺中固体含量通常较低,而高固体消化中固体含量可达到20%~35%。高固体厌氧消化主要优点是单位容积的产气量高、需水量少、单位容积处理量大、消化后的沼渣不需脱水即可作为肥料或土壤调节剂。随着固体浓度的加大,干发酵工艺中需设计抗酸抗腐蚀性强的反应器,同时还得解决干发酵系统中输送流体粘度大以及高固体浓度带来的抑制问题。两相厌氧消化工艺即创造两个不同的生物和营养环境条件,如温度和pH等。Ghosh最早提出优化各个阶段的反应条件可以提高整体反应效率,增加沼气产量,从而提出了两相厌氧消化。动力学控制是两相系统促进相分离最常用的手段,根据酸化菌和产甲烷菌生长速率的差异来进行相分离。还有一些技术可促进厌氧系统的相分离,如滤床在处理不溶性的有机物时可用来达到相分离。渗析、膜分离和离子交换树脂等也可用于相分离。 大多数观点认为,采用相分离技术创造有利于发酵细菌的生态环境,避免有机酸的大量积累,会提高系统的处理能力。Ghosh等利用厌氧消化处理垃圾衍生燃料(RDF),对比了单相式和两相式反应器的处理效果,发现两相消化比传统单相式反应器,甲烷产量提高20%左右。Goel等人对茶叶渣进行两相厌氧消化研究,发现每去除1kgCOD,平均产气量为,COD去除率93%,甲烷含量73%。 两相厌氧工艺的主要优点不仅是反应效率的提高而且增加了系统的稳定性,加强了对进料的缓冲能力。许多在湿式系统中生物降解不稳定的物质在两相系统中的稳定性很好。虽然两相工艺有诸多的优点,但由于过于复杂的设计和运行维护,实际应用中选择的并不多。目前为止,两相消化在应用上并没有表现出明显的优越性,投资和维护是其主要的限制性因素。4 结语 Edelmann利用生命周期(LCA)认为,厌氧消化是最适宜的有机固废处理方法。有机固废的厌氧消化技术已引起国内外的广泛关注,它们在消纳大量有机废物的同时,可获得高质量的堆肥产品和沼气,实现生物质能的多层次循环利用。 我国目前在有机垃圾厌氧消化工程应用方面的研究很少,厌氧消化的研究主要集中在水处理方面。各种厌氧发酵工艺实际应用中所存在的最大问题是规模化运行的自动化程度较低,技术装备差。因此,对厌氧消化的最佳生物转化条件、生态微环境以及设计完善的过程控制系统等方面,还需要进一步深入研究,以达到最佳的处理效果。 文献1 Borja R,Rincon B,Raposo F et al.Kinetics of mesophilic anaerobic digestion of the two-phase olive mill solid waste[J].Biochemical Engineering Journal,2003(15)2 Ghosh, S,Henry ,Sajjad A et al.Pilot-scale gasification of municipal solid wastes by high-rate and two-phase anaerobic digestion[J].Water Science and Technology,2000(3) 3 Hinrich Hartmann,Birgitte K. Ahing.A novel process configuration for anaerobic digestion of thermophilic post-treatment[J].Biotechnology and bioengineering,2005(7)4 Peter F. Pind,Irini Angelidaki,Birgitte . Dynamics of the Anaerobic Process: Effects of Volatile Fatty Acids[J].Biotechnology and Bioengineering,2003(7)5 Ejlertsson J,Karlsson A,Lagerkvist A et al.Effect of co-disposal of wastes containing organic pollutants with municipal solid waste-a landfill simulation reactor study[J].Adv Environ,2003(7)

纤维素酶的研究及应用论文

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夏叔芳 女,1924年11月出生,浙江绍兴人。研究员。1947年毕业于中央大学农学院农业化学系。曾任职于中国科学院上海植物生理研究所。中文名:夏叔芳国籍:中国民族:汉出生日期:1924年11月逝世日期:2003年5月10日主要贡献专长植物生理生化。主要从事光合产物的转化与利用的研究,如光合器官及籽实萌发和成熟时期淀粉,蔗糖等物质的代谢,积累与调节的研究;橡胶、淀粉、纤维素酶等的应用研究;红豆草,苜蓿的光合特性和固氮作用;植物激素及乙烯污染对植物的影响等研究。发表论文30余篇,其中《纤维素酶的应用》曾获得全国科学大会奖。2003年5月10日夏叔芳同志逝世,夏叔芳同志是彭加木同志遗孀。

xiān wéi sù méi

cellulase [21世纪双语科技词典]

纤维素酶(cellulase)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称,它不是单成分酶,而是由多个酶起协同作用的多酶体系。人们已对纤维素酶的作用机制及工业化应用等方面进行了大量的研究,为纤维素酶的生产和应用打下了良好的基础。其在扩大食品工业原料和植物原料的综合利用,提高原料利用率,净化环境和开辟新能源等方面具有十分重要的意义。

纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。由于放线菌的纤维素酶产量极低,所以研究很少。细菌产量也不高,主要是葡萄糖内切酶,但大多数对结晶纤维素没有活性,并且所产生的酶是胞内酶或吸附在菌壁上,很少能分泌到细胞外,增加了提取纯化的难度,在工业上很少应用。目前,用于生产纤维素酶的微生物菌种较多的是丝真菌,其中酶活力较强的菌种为木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium),特别是绿色木霉(Trichodermavirde)及其近缘菌株等较为典型,是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。现已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉等纤维素酶。同时,反刍动物依靠瘤胃微生物可消化纤维素,因此可以利用瘤胃液获得纤维酶的粗酶制剂。另外,也可利用组织培养法获得所需要的微生物。

目前,纤维素酶的生产主要有固体发酵和液体发酵两种方法。

固体发酵法固体发酵法是以玉米等农作物秸秆为主要原料,其投资少,工艺简单,产品价格低廉,目前国内绝大部分纤维素生产厂家均采用该技术生产纤维素酶。然而固体发酵法存在根本上的缺陷,以秸秆为原料的固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。目前,我国纤维素酶生产厂家只能采用直接干燥法粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂,其产品外观粗糙且质量不稳定,发酵水平不稳定,生产效率较低,易污染杂菌,不适于大规模生产。

液体发酵法液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至20目以下进行灭菌处理,然后送发酵釜内发酵,同时加入纤维素酶菌种,发酵时间约为70h,温度低于60℃。采用除菌后的无菌空气从釜低通入进行通气搅拌,发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤、超滤浓缩和喷雾干燥后制得纤维素酶产品。液态深层发酵由于具有培养条件容易控制,不易染杂菌,生产效率高等优点,已成为国内外重要的研究和开发方向。

制酒在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒的出酒率和原料的利用率,降低溶液的黏度,缩短发酵时间,而且酒的口感醇香,杂醇油含量低。纤维素酶提高出酒率的原因可能有两方面:一是原料中部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用;另外,由于纤维素酶对植物细胞壁的分解,有利于淀粉的释放和被利用。

将纤维素酶应用于啤酒工业的麦芽生产中可增加麦粒溶解性,加快发芽,减少糖化液中单一葡萄糖含量,改进过滤性能,有利于酒精蒸馏。

酱油酿造在酱油的酿造过程中添加纤维素酶、可使大豆类原料的细胞膜膨胀软化破坏,使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合物释放,这样既可提高酱油浓度,改善酱油质量,又可缩短生产周期,提高生产率,并且使其各项主要指标提高3%。

饮料加工日本有专利报道,用纤维素酶处理豆腐渣后接入乳酸菌进行发酵,可制得营养、品味俱佳的发酵饮料。将纤维素酶应用于果蔬榨汁、花粉饮料中,可提高汁液的提取率(约10%)和促进汁液澄清,使汁液透明,不沉淀,提高可溶性固形物的含量,并可将果皮综合利用。目前,有报道已成功地将柑橘皮渣酶解制取全果饮料,其中的粗纤维有50%降解为短链低聚糖,即全果饮料中的膳食纤维,具有一定的保健医疗价值。

纤维废渣的回收利用应用纤维素酶或微生物把农副产品和城市废料中的纤维转化成葡萄糖、酒精和单细胞蛋白质等,这对于开辟食品工业原料来源,提供新能源和变废为宝具有十分重要的意义。

此外,在果品和蔬菜加工过程中如果采用纤维素酶适当处理,可使植物组织软化膨松,能提高可消化性和口感。

将纤维素酶用于处理大豆,可促使其脱皮,同时,由于它能使细胞壁破坏,使包含其中的蛋白质、油脂完全分离,增加其从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的获得率,既降低了成本,缩短了时间,又提高了产品质量。

植物纤维原料是地球上最丰富、最廉价而又可再生的资源,其主要成分是纤维素和半纤维素,纤维素和半纤维素的利用一直是国际国内的研究热点课题。利用的途径和整体思路是利用纤维素酶和半纤维素酶先将纤维素和半纤维素降解成可发酵糖,进而通过发酵制取酒精、单细胞蛋白、有机酸、甘油、丙酮及其他重要的化学化工原料。此外,纤维素、半纤维素通过纤维素酶的限制性降解还可制备成功能性食品添加剂,如微晶纤维素、膳食纤维和功能性低聚糖等。

总之,纤维素酶具有非常广阔的应用前景,但由于液态发酵生产技术含量较高,在大规模生产上还有一定的困难,因此对纤维素酶液态发酵的研究与开发具有重要的现实意义。今后若能加强这方面的研究,则可以使之早日进入工业化生产,一方面可以提高纤维素酶的产量和质量;另一方面可以较好地解决纤维素的生物转化问题,创造良好的社会效益和经济效益。

纤维素酶

Cellulase

康彼身;康彼申;bizym

消化系统药物 > 助消化药物

每片含有胰酶220mg,相当于脂肪酶(lipase)74OOu(FIP),蛋白酶(protease)420u(FIP),淀粉酶(amylase)7000u(FIP);含米曲菌提取酶120mg,相当于纤维素酶(cellulase)70u(FIP),蛋白酶(protease)10u(FIP),淀粉酶(amylase)170u(FIP)。

用于各类消化不良症状,老年人消化不良。治疗胰酶分泌不足,在肠液中消化脂肪、碳水化合物及蛋白质,起促进食欲的作用。

对纤维素酶过敏者、急性胰腺炎患者禁用。

纤维素酶不可嚼碎。

偶有腹泻及软便。

每次2片,每日3次,饭前服。

不宜与酸性或堿性药物同服。

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