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木质纤维素预处理物系的流变学特性表征以及计算流体力学模拟: 2013年; 预处理是木质纤维素生物炼制中的关键环节。传统的预处理一般在实验室规模的小尺度条件下进行,并未考虑大尺度反应器内的搅拌及搅拌桨型式对混合、传热和传质及预处理效果的影响。研究了在无游离水相存在的干式稀酸预处理反应器中,引入螺带搅拌桨强化混合和传递的可行性,对由固体玉米秸秆颗粒构成的固相体系进行了"拟流体"假设,针对木质纤维素吸水性强、流变学特性无法直接测定的特点,通过测定搅拌体系的扭矩值间接获得秸秆物系的表观黏度(ηa)和表观剪切速率(γeff),从而获得了表征秸秆物系虚拟流体的流变指数(n)和稠度系数(Kpl);建立了干式预处理过程的计算流体力学(CFD)模型,并通过比对秸秆物系冷模实验和CFD模型计算的功率消耗和混合时间,验证了所建模型的准确性。CFD模拟和冷模实验的结果表明在无游离水相存在的干式预处理反应器中引入螺带搅拌桨进行强化混合和传递是可行的,并为带有搅拌的预处理反应器的放大和加工提供了依据。; 乔庆安李传航张建鲍杰

产业化工况下木质纤维素生物炼制过程的流程模拟被引量：2: 2013年; 针对产业化规模的木质纤维素生物炼制工艺,在Aspen plus流程模拟平台上建立了全过程流程模拟模型。构建了木质纤维素生物炼制中涉及物质的全组分物性数据库,建立了Aspen plus平台上的严格热力学流程模拟模型;对年加工300 000t玉米秸秆原料生产纤维素乙醇的产业化装置进行了严格流程模拟计算,从节能减排角度对纤维素乙醇生产过程中的新鲜水用量、废水减排和蒸汽能耗等工程问题进行了分析,并给出了积极的节能减排解决方案。该模型可以为产业化纤维素乙醇生产技术的过程设计、操作优化以及技术经济评价提供设计和优化工具。; 乔庆安张建鲍杰; 关键词：纤维素乙醇 ASPENPLUS

β-葡萄糖苷酶基因和内切葡聚糖酶基因在枯草芽孢杆菌中的表达被引量：13: 2013年; 为了实现多种纤维素酶基因的分泌型共表达,利用含有枯草芽孢杆菌中性蛋白酶NprB信号肽的穿梭质粒pP43JM2作为表达载体,将来源于热纤梭菌的内切葡聚糖酶基因celA与来源于多粘芽孢杆菌的β-葡萄糖苷酶基因bglA和bglB在枯草芽孢杆菌WB800中进行了分泌型的单独表达及共表达.结果表明,内切葡聚糖酶基因celA与β-葡萄糖苷酶基因bglA和bglB均能够在枯草芽孢杆菌中实现分泌表达,而且检测到了c elA和bglB基因在枯草芽孢杆菌中的分泌型共表达,其中,共表达菌株的胞外酶液分别与PAS C和纤维二糖底物反应时,释放出674 mg/L和24 mg/L的葡萄糖.而bglA基因只检测到在胞内表达,其胞内酶液以纤维二糖为底物时生成938.7 mg/L的葡萄糖.本研究为实现在枯草芽孢杆菌中纤维素酶多组分人工组装并为集成生物工艺菌种的构建奠定了一定的实验基础.; 王远高秋强辛秀娟鲍杰; 关键词：枯草芽孢杆菌 Β-葡萄糖苷酶内切葡聚糖酶共表达

玉米芯残渣原料发酵微生物油脂的营养因子优化被引量：1: 2013年; 玉米芯残渣是生产木糖后剩下的固体废弃物,也是一种高纤维素含量的生物质.为有效利用玉米芯残渣生产微生物油脂,对适于在玉米芯水解液中进行发酵的产油微生物进行了筛选,对水解液中添加的营养物质进行了优化,最后通过改变纤维素酶用量来提高水解液中的糖浓度以提高酵母的油脂产量.结果发现皮状丝孢酵母Trichosporon cutaneum 20271能够在水解液中进行油脂发酵;玉米浆(CSL)能显著提高酵母在水解液中的发酵速率,同时营养物不改变酵母的脂肪酸组分;利用纤维素酶用量为15 FPU/g DM得到的水解液进行油脂发酵时,酵母干重达到38.4 g/L,酵母的油脂产量达到12.3 g/L,油脂产率提高到0.064 g L-1 h-1,酵母含油率为32.1%.研究表明,皮状丝孢酵母T.cutaneum20271能够利用玉米芯残渣水解液进行油脂发酵,水解液经优化得到了较好的油脂发酵结果,本研究为微生物油脂发酵提供了廉价的原料,并为利用玉米芯残渣水解液生产油脂提供了切实可行的发酵方法.; 崔振阳张建高秋强鲍杰; 关键词：微生物油脂皮状丝孢酵母培养基优化

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中国博士后科学基金(2011M5007422012T503802012M520850)