菊芋制备细菌纤维素
用菊芋来制作燃料乙醇 实验方案
用菊芋来制作燃料乙醇1.复合酶在菊芋粉发酵生产燃料乙醇中的应用菊芋的主要成分是多聚果糖，除此之外还含有淀粉、蛋白质、纤维素、半纤维素、果胶质等成分。
这些成分可在酶的作用下分解成易于被酵母利用而产生乙醇的物质。
本文研究了采用添加复合酶和耐高温酿酒酵母通过边糖化边发酵的方法生产燃料乙醇的最佳工艺条件。
该方法具有操作简单、稳定性好、发酵周期短、生产成本低等优点，对进一步实现利用菊芋发酵、规模化生产燃料乙醇具有一定的指导意义。
1 材料与方法1．1 材料1．1．1 菊芋南菊芋1号1．1．2 复合酶自配，组成为：耐高温阿尔法一淀粉酶：10u／g菊芋粉；糖化酶：80u／g菊芋粉；普鲁兰酶：40u／g菊芋粉；纤维素酶酶：16u／g 菊芋粉；酸性蛋白酶：10u／g菊芋粉；果胶酶：20u／g菊芋粉；菊粉酶：25u／g菊芋粉；B一葡聚糖酶：10u／g菊芋粉；B一甘露聚糖酶：5u／g菊芋粉；木聚糖酶：10u／g菊芋粉；植酸酶：5u／g菊芋粉。
1．1_3 耐高温酿酒干酵母1．2 方法1．2．1 菊芋粉成分分析分析指标：水分，总糖，粗脂肪，粗纤维，粗蛋白，还原糖，灰分。
1．2．2 干酵母活化称取一定量干酵母于40倍其重量的35～40℃的2％的葡萄糖水溶液中。
先在37℃恒温箱中培养15～20min．然后转移到30℃恒温箱中培养60~70min即可1．2．3 残还原糖测定将澄清的蒸馏废液稀释到一定倍数，用DNS法测定。
1．2．4 乙醇含量测定采用酒精计法。
将发酵液倒入500mL圆底烧瓶中，加100mL水混匀后常压蒸馏．用100ml 容量瓶收集馏出液至刻度，用酒精比重计测馏出液中的酒精浓度和温度，最后换算为20℃酒精度。
1．2．5 实验计算酒精产率=酒精产量/原料总量*100%1．2．6 工艺流程称取25g过4目的菊芋粉于500ml三角瓶中一加入一定量溶有10u／g菊芋粉的耐高温阿尔法一淀粉酶的60℃左右的自来水一于100℃加热蒸煮30min一冷却至35℃左右加入一定量复合酶和酵母活化液一称重，放于一定温度的恒温箱中一每隔8h称重1次，直到发酵结束一蒸馏一测酒精度一测蒸馏废液中残还原糖含量一计算酒精产率。
基于菊芋成分对其加工产品的分析
I FOOD INDUSTRY I93FOOD INDUSTRY I INTERPRETA TION在15%以上，菊糖是天然线性聚合物大分子，由D-呋喃果糖经β（2→1）糖苷键聚合而成，热值较低，不易被人体消化，只有部分菊糖会在结肠中被益生菌发酵产生很少的热量和短链脂肪酸，适合制成糖尿病患者的调味剂。
图2 菊糖分子式菊糖在调节血脂血糖、抗糖尿病、免疫等方面作用显著。
是一种被公认的益生元，可以作为食品添加剂应用到各类食品中，能帮助人体调节血糖和改善肠道菌群。
菊芋也叫鬼子姜、洋姜、地姜或番姜等，属菊科向日葵属的多年生草本植物，原产地北美，是一种在全世界范围内广泛种植的植物。
菊芋富含多种的人体有益成分，菊芋根茎中以菊糖为主，富含多种功效；同时也含有如绿原酸、黄酮类化合物、萜类化合物、多酚等稀有有益成分，营养价值极高，但一般仅采用简单地腌制来制成腌菜，造成了营养成分的大量损失，进一步导致种植产生的经济效益不高，常作为自家种植腌制咸菜食用，市场开发少。
但菊芋成分的多样性也为其加工产品的开发提供了广阔的空间。
菊芋中含有菊糖、多酚、黄酮类化合物、氨基酸和矿物质等具有抗氧化、抗炎、降血糖、提高免疫力等多种生物活性，对人体健康具有积极的影响。
同时菊芋的种植周期一般在6-8个月，一年收获一次，周期较长产量大，栽种方式多为无性繁殖，人力成本低，导致菊芋的原农产品的成本较低。
并且菊芋抗逆性强，在盐碱地，尤其是在轻度盐碱化的土壤上种植菊芋能在很大程度上改良土壤性质，在沿海盐碱地、荒漠荒山等区域有大面积的种植，原材料市场广阔。
基于菊芋成分的加工产品在食品工业中具有广泛的应用。
菊芋粉可以作为食品添加剂，用于制作低糖、低热量的食品。
菊芋饮料则因其天然的甜味和丰富的营养成分而受到消费者的喜爱。
此外，菊芋糖果等零食也因其独特的口感而受到消费者的青睐。
通过深入研究菊芋中的生物活性成分和其加工产品的生产工艺、质量控制标准及食用效果和安全性等方面的问题，可以为菊芋加工产品的进一步开发和应用提供科学依据。
菊芋研究进展
菊芋研究进展王少杰;孟雨吟;孙士青;李秋顺;孟令圩;杜昱光【摘要】Jerusalem artichoke （ Helianthus tuberosus L. ）, a salt tolerant plant, plays an important role in saline land phytoremediation and the ecological agriculture development. Germplasm breeding, plant cultivation, intensive processing of tubers and straw recycling form a closed ecological economic circle. This modelis of referential significance for the development of efficient ecological economy.%菊芋作为一种耐盐植物对盐碱土地治理、生态农业开发具有重要的价值。
菊芋种质的选育、植株的栽培，块茎的深加工和秸秆的循环利用，形成了循环生态经济圈，对发展高效生态经济具有一定的借鉴意义。
【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2011(024)006【总页数】5页(P62-66)【关键词】菊芋;耐盐植物;生态经济【作者】王少杰;孟雨吟;孙士青;李秋顺;孟令圩;杜昱光【作者单位】山东省科学院生物研究所,山东济南250014;山东农业大学,山东泰安271018;山东省科学院生物研究所,山东济南250014;山东省科学院生物研究所,山东济南250014;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】S632.9菊芋(Helianthus tuberosus L.)是菊科(Compositae)向日葵属的多年生草本植物，英文名 Jerusalem artichoke，中文俗名较多，如洋姜、鬼子姜、五星草、洋羌、番羌等。
产细菌纤维素
产细菌纤维素
细菌纤维素是一种由一些细菌产生的纤维素物质。
它是细菌细胞外分泌的一种多聚糖，由许多纤维素链组成。
细菌纤维素具有较强的强度和生物降解性能，因此被广泛应用于生物材料和生物医学领域。
产生细菌纤维素的细菌主要有以下几种：
1. 醋酸菌：醋酸菌能够通过发酵产生纤维素，被称为醋酸菌纤维素。
醋酸菌纤维素被广泛用于食品、纺织品、纸张等领域。
2. 莱氏菌：莱氏菌是一种革兰氏阴性细菌，能够产生纤维素。
莱氏菌纤维素具有抗菌和抗氧化等特性，可以应用于药物控释、修复组织等领域。
3. 酵母菌：某些酵母菌也能够产生纤维素，这种纤维素被称为酵母菌纤维素。
酵母菌纤维素被用于食品添加剂、织物制造等领域。
细菌纤维素的应用主要包括以下几个方面：
1. 生物医学领域：细菌纤维素可以作为药物控释系统的载体，帮助控制药物的释放速度。
它也可以用于修复组织、填充空洞等医学应用。
2. 食品工业：细菌纤维素可以用作食品添加剂，增加食品的质地和口感。
3. 纺织品工业：细菌纤维素可以用于制作纺织品，提高纺织品的柔软度和稳定性。
4. 纸张工业：细菌纤维素可以用作纸张的添加剂，增加纸张的强度和柔韧性。
总之，细菌纤维素是一种具有广泛应用前景的生物材料，可以在医学、食品、纺织品和纸张等领域发挥重要作用。
细菌纤维素在造纸工业中的应用和展望
3、废纸回收利用：
3、废纸回收利用：
废纸回收利用是造纸工业可持续发展的重要方向。然而，废纸再利用过程中 容易出现纸质变脆、强度下降等问题。添加细菌纤维素可以提高废纸浆的成纸强 度和耐破度，从而提高废纸回收利用率。
1、环保：
1、环保：
细菌纤维素的生产不需要木材或其他天然资源的消耗，可以大幅降低对环境 的破坏和资源的浪费。同时，由于细菌纤维素的生物降解性，使用后不会对环境 造成污染，符合当前环保和可持续发展的要求。
一、纤维素酶的应用
1、降低打浆能耗：纤维素酶可以软化植物纤维，降低打浆能耗，同时提高纸 浆的产率和质量。通过应用纤维素酶，可以实现低能耗、高产量的打浆目标。
一、纤维素酶的应用
2、提高纸浆纯度：纤维素酶可以分解植物纤维中的杂质，如木质素和半纤维 素等，从而提高纸浆的纯度。这种纯度提高可以改善纸张的品质和性能。
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二、半纤维素酶的应用
二、半纤维素酶的应用
半纤维素酶是一种能够分解半纤维素生成木糖的酶。在制浆造纸过程中，半 纤维素酶主要用于改善纸浆的性能和质量。具体应用如下：
二、半纤维素酶的应用
1、提高纸浆产量：半纤维素酶可以分解植物纤维中的半纤维素，从而提高纸 浆的产量。这种产量的提高可以帮助制浆企业降低成本，提高经济效益。
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一、纳米纤维素的制备方法及性质
纳米纤维素具有一系列独特的性质，如高结晶度、高取向度、高强度、高透 明度等。此外，纳米纤维素还具有较好的生物相容性和降解性，可在生物医学、 包装、水处理等领域发挥重要作用。
二、纳米纤维素在制浆造纸工业 中的应用前景
1、提高纸张质量
1、提高纸张质量
纳米纤维素在制浆造纸工业中可以提高纸张质量。由于纳米纤维素具有高结 晶度、高取向度等特性，将其添加到纸浆中可以提高纸张的强度、防水性、抗张 强度等。此外，纳米纤维素还可以改善纸张的吸墨性能，提高印刷质量。
微晶纤维素的制备及其在功能材料领域中的应用进展
微晶纤维素的制备及其在功能材料领域中的应用进展摘要：微晶纤维素（MCC）是由纤维素降解产生的一种功能高分子材料，其具有比表面积大、热稳定性好、结晶度高和聚合度低等优点，在功能材料等相关领域具有较好应用前景。
本文首先介绍了MCC制备过程中所用原料、预处理及制备方法等方面的研究进展，其次对MCC在吸附材料、抗菌材料和发光材料等功能材料领域中的应用状况进行了综述，最后对MCC 的制备及应用研究进展进行了总结和展望。
关键词：MCC；制备；功能材料；应用植物纤维原料具有储量丰富、可再生和绿色环保等优点，其主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素，各成分含量随原料种类和内部组织的差异而有所不同。
其中，纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4 糖苷键连接而成的线型高分子，经化学法或生物酶法降解其大部分非结晶区（或无定形区）后，可制得白色或近白色的微晶纤维素（Microcrystalline cellulose，MCC）[1]。
MCC 通常呈粉末状或者短棒状，无味，结晶度一般为55%～80%，粒径范围20～80 μm，是一种结构独特且性能优良的功能高分子材料，其特性是流动性强、绿色无污染和可降解，而且具有亲水性好、比表面积大、杨氏模量高和生物相容性好等优点[2]。
因此，MCC 在众多行业和领域具有较高的应用价值，例如，在食品工业，可作为食品添加剂提升部分食物的口感[3]；在能源领域，可作为原料通过催化加氢反应制备乙二醇和山梨醇等化学品[4-5]；在医药行业，可以作为黏合剂用于制备药物[6]；在功能材料领域，可用于制备吸附、抗菌和发光等功能性材料。
作为一种应用广泛的生物基材料，MCC 的制备、性能和应用研究已成为研究热点。
本文介绍了MCC的制备工艺，对MCC 在吸附、抗菌和发光等功能材料领域的应用进展进行了综述，并对MCC的研究进展进行了展望。
1 MCC的制备1957年Battista 等人[7]采用稀硫酸对棉浆进行酸解，首次制得MCC，其独特的功能作用与优良的性能引起众多学者的关注。
菊芋栽培技术及应用前景
菊芋栽培技术菊芋，属于菊科向日葵属多年生的宿根性草本植物，十七世纪由北美洲传入欧洲，随后踏足到中国，故又名洋姜、鬼子姜。
菊芋地下的块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物，营养价值较高，能够鲜食、凉拌、清炒或加工成酱菜等食用，也可以作为提取菊粉与制取酒精的原材料，地上的茎叶不仅可以作为中药还可以作为牲畜饲料。
菊芋具有十分发达的根系系统，单棵植株上就有几百根半米长的根系，繁殖能力和抗逆境能力超级强，是防风沙、保水土和改土壤的优质作物，具有较高的生态功能。
同时，菊芋适栽性较强，花朵近似葵花，色泽鲜艳亮丽，有美化环境的作用，极具一定的观赏价值。
科学栽种菊芋，才能更好适应当地农业的发展。
1 菊芋的形态特征菊芋植株高达 1 ～3 m，茎直立，分支较多，茎秆表面附着白色短刚毛。
叶卵圆形或卵状椭圆形，长 10 ～16 cm，宽 3 ～6 cm，叶基部宽楔形或圆形，前端细尖，叶边缘呈锯齿状，叶表面粗糙，叶背面有绒毛，叶对生或互生。
头状花序，单生于枝端，多个，外围为舌状花，舌片黄色，长椭圆形，长 1. 7 ～3 cm，中心为管状花，花冠黄色，长6 mm 。
一个花序可形成 2～4 粒瘦果，瘦果小，楔形，上端有 2 ～4 个有毛的锥状扁芒。
根系发达，根先端肥大成块茎，块茎形状不规则，多呈瘤状，凸起部分有芽孢。
2 菊芋的栽培技术2. 1 品种选择选用优质、高产、适应性强、耐瘠薄、抗逆性好的品种。
2. 2 整地施肥清除前茬残留物，土地深翻30～40 cm，达到土壤疏松透气。
春季土壤解冻后、播种前起垄，垄宽 60-70cm，垄高 30 cm 。
结合整地翻耕时施入底肥，每 666. 67 m2 施入腐熟的农家肥 500 kg、磷酸二铵 30～40 kg、硫酸钾 10 ～15 kg。
2. 3 种植要点整地后适时栽种，一般在4 月上旬前后，采用菊芋的块茎进行无性繁殖。
将无腐烂、无损伤的菊芋块茎切割成大小30 ～50 g 的种块，种块上至少带有1～ 2 个芽。
细菌纤维素
细菌纤维素细菌纤维素是一种重要的生物聚合物，它是由细菌合成的一种多糖类物质，具有多种生物学功能。
细菌纤维素在自然界中广泛存在，是一种与植物纤维素相似的多糖，但结构和性质上略有不同。
细菌纤维素通常以线状或片状的形式存在，具有较高的生物降解性和生物相容性。
细菌纤维素的生物合成细菌纤维素的合成主要通过细菌体内的细胞壁合成机制完成。
这种多糖聚合物由细菌通过代谢途径合成并分泌到细胞外，形成类似纤维状的纤维素结构。
这种合成过程在细菌中起着重要的结构和功能支持作用，与细菌的生长与繁殖密切相关。
细菌纤维素的生物学功能细菌纤维素在自然界中具有多种生物学功能。
首先，它可以提供细菌细胞壁的结构支持，增强细胞的稳定性和形态。
其次，细菌纤维素在细菌之间的附着和固定过程中发挥着重要作用，帮助细菌形成群落和生物膜结构。
此外，细菌纤维素还可以作为一种重要的能量储备物质，为细菌的生长与繁殖提供能量支持。
细菌纤维素的应用由于细菌纤维素具有良好的生物相容性和生物降解性，在医学领域、食品工业和环境保护领域有着广泛的应用前景。
在医学方面，细菌纤维素可以用作生物材料，用于修复组织缺损和促进伤口愈合。
在食品工业中，细菌纤维素可以用作稳定剂和增稠剂，提高食品的口感和质感。
在环境保护领域，细菌纤维素可以用于生物降解材料的制备，减少环境污染和资源浪费。
综上所述，细菌纤维素作为一种重要的生物聚合物，在生物学功能和应用领域具有广泛的潜力和价值。
随着科学技术的发展和应用领域的不断拓展，细菌纤维素将发挥出更多的潜力，为人类社会的可持续发展和健康福祉做出更大的贡献。
菊芋粉_精品文档
菊芋粉菊芋粉：健康与美味兼具的营养食材引言：菊芋粉是一种以菊芋为原料加工而成的粉状食品，作为一种传统的食物，在东亚地区有着悠久的历史。
菊芋粉不仅具有丰富的营养成分，还有多种功效与益处。
本文将为你介绍菊芋粉的营养价值、保健功效以及如何使用菊芋粉作为一种健康美食的选择。
一、菊芋粉的营养价值菊芋粉是由菊芋经过干燥、研磨等工艺制成的粉状食品，其富含多种营养成分，包括膳食纤维、蛋白质、维生素和矿物质等。
1. 膳食纤维：菊芋粉是一种天然的膳食纤维来源，能够有效促进肠道蠕动，帮助消化和排便。
适量摄入膳食纤维还可以降低胆固醇水平，控制血糖和血压，减少心血管疾病的风险。
2. 蛋白质：菊芋粉中富含蛋白质，是身体所需的重要营养素之一。
蛋白质是身体组织的基本建筑块，参与机体的代谢和维护组织健康。
3. 维生素：菊芋粉含有多种维生素，包括维生素C、维生素E和维生素B族等。
这些维生素对身体的正常功能发挥着重要作用，如增强免疫力、抗氧化和维持皮肤健康等。
4. 矿物质：菊芋粉富含矿物质，如钙、铁、锌和镁等。
这些矿物质对于维持骨骼健康、血液循环和体内代谢都至关重要。
二、菊芋粉的保健功效除了丰富的营养价值之外，菊芋粉还具有多种保健功效，下面将为你介绍几个常见的保健功效。
1. 健胃消食：菊芋粉具有增加胃液分泌和促进食欲的作用，可以帮助消化和吸收食物，缓解胃酸过多、胃胀等胃部不适症状。
2. 调节血糖：菊芋粉富含膳食纤维和低糖特性，可以帮助降低血糖水平，适合糖尿病人群食用。
3. 辅助减肥：菊芋粉含有较高的膳食纤维，能够增加饱腹感，减少对高热量食物的摄入，从而达到辅助减肥的作用。
4. 强化免疫力：菊芋粉中的维生素C和多种矿物质有助于增强免疫力，提高机体抵抗力，减少感冒和其他疾病的发病率。
三、菊芋粉的食用方式菊芋粉无论是作为辅助健康食材还是制作成美食，都有多种食用方式。
1. 菊芋粉粥：将菊芋粉加入热水中搅拌均匀，然后加入适量的水煮开，煮熟后可以加入适量的糖或者蜂蜜调味，既美味又营养。
木醋杆菌细菌纤维素生物合成途径
木醋杆菌细菌纤维素生物合成途径
木醋杆菌是一种产醋酸的细菌，它具有生物合成纤维素的能力。
纤维素是一种多糖类化合物，通常由葡萄糖分子组成，是植物细胞
壁的重要组成部分。
木醋杆菌细菌合成纤维素的途径涉及多个步骤
和酶的参与。
首先，木醋杆菌细菌通过细胞膜上的酶将葡萄糖转化为葡萄糖-
1-磷酸，这是纤维素合成的起始物质。
接着，葡萄糖-1-磷酸被进一
步转化为UDP葡萄糖，这一步骤需要UDP葡糖化酶参与。
随后，UDP葡萄糖被纤维素合成酶作用下聚合成纤维素链，这
一过程涉及纤维素合成酶的催化作用，使得葡萄糖分子逐渐连接形
成纤维素链。
在纤维素合成过程中，木醋杆菌细菌细胞膜上的纤维素合成酶
起着关键作用，它能够将纤维素链逐渐延长并释放到细胞外。
需要注意的是，木醋杆菌细菌合成纤维素的具体途径可能还涉
及其他辅助酶和调控因子的参与，这些因素对于纤维素的合成和组
装都起着重要的作用。
总的来说，木醋杆菌细菌合成纤维素的生物合成途径是一个复杂的过程，涉及多个酶的协同作用和调控因子的参与。
这些步骤的顺利进行对于纤维素的合成至关重要，也为我们理解细菌细胞壁合成提供了重要的参考。
菊芋的营养价值
菊芋的营养价值作者：暂无来源：《吉林蔬菜》 2012年第6期菊芋没有像萝卜白菜一样被广泛食用，多被用来腌制泡菜或咸菜。
菊芋块茎富含氨基酸、糖、维生素、菊淀粉、低聚糖等物质。
菊芋中的碳水化合物八成是菊淀粉。
菊淀粉又称菊糖或菊粉，是目前发现的少有的几种可溶性膳食纤维之一。
其热值低，具有非胰岛素依赖和非龋性等特点，被作为优质的膳食纤维源和脂肪替代物，广泛用于乳制品、面包、糖果、饮料、调味品、功能性食品、药品和保健品等食品的制作。
也可制成淀粉、酒精，加工成蜜饯、果酱，目前大多用来提取菊糖。
低聚糖有８种保健作用。
菊淀粉水解后可得到果糖和低聚糖。
低聚糖是体内双歧杆菌及乳酸菌等益生菌的最佳培养基，能有效促进益生菌增殖。
经常吃富含低聚糖的食物（如菊芋、大豆），就能有效补充低聚糖，增加肠道中双歧杆菌等益生菌的数量。
目前已知，低聚糖至少有以下８种保健作用：抗癌、抗菌、降低血脂、稳定血糖、增强免疫力、协助矿物质吸收、驱逐肠道有害微生物、抗便秘与腹泻。
研究发现，菊芋对血糖具有双向调节作用，即一方面可使糖尿病患者血糖降低，另一方面又能使低血糖病人血糖升高。
对糖尿病有一定的辅助疗效。
菊芋的吃法：在日常饮食中，除了腌渍外，最好用鲜块茎切丝、切片素炒，或与肉丝共炒，味道很不错。
还可煮粥。
糖尿病、血脂异常、动脉硬化、便秘、腹泻、肥胖、骨质疏松、腮腺炎、无名肿毒、肾病浮肿、脾胃虚寒的慢性胃炎患者等人群，可用洋姜块茎１００克，洗净切碎，将１００克大米淘洗干净，加水适量同煮成粥，调入适量食盐、香油后食用。
（沐歌）。
细菌纤维素的介绍
1. 细菌纤维素的简介细菌纤维素（Bacterial cellulose, 简称BC）是由微生物合成的一种新型生物材料。
是一种超微超纯的纤维素，与自然界中植物或海藻产生的天然纤维素具有相同的分子结构单元,但细菌纤维素纤维却有许多独特的性质。
细菌纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物，具有超高的纯度，而且具有高结晶度（一般80%以上，最高可达95％，植物纤维素的为65％）和高的聚合度(DP值2000～8000)。
衍射强度(cps)衍射角(°)细菌纤维素纤维是由直径3～4纳米的微纤组合成40～60纳米粗的纤维束，并相互交织形成发达的超精细网络结构，要远小于一般植物纤维的直径。
图：细菌纤维素放大图数张放大5000和50000倍的细菌纤维素细菌纤维素的弹性模量为一般植物纤维的数倍至十倍以上，抗张强度高。
细菌纤维素有很强的持水能力。
可以吸收上百倍于自身重量的水。
细菌纤维素有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。
细菌纤维素生物合成时的可调控性。
通过采用不同的培养方法、调节培养条件，也可得到化学性质有所差异的细菌纤维素，以满足不同应用范围的要求。
因此，细菌纤维素被公认为是性能最好、实用价值也较好的纤维素，近年来关于细菌纤维素的研究和开发应用成为当今新的微生物合成材料的研究热点之一，在食品、医学、造纸、纺织、环保、能有等各方面具有广泛的应用价值，并已在国内外得到了一定的实际应用。
2. 细菌纤维素的一些应用目前，国内细菌纤维素的规模化生产主要在食品行业中得到应用。
在食品生产中应用的细菌纤维素俗称“椰纤果”、“椰果”、“纳塔（NATA）”。
是以椰子水或椰子汁等为主要原料，发酵培养形成的凝胶状物质，外观似嫩椰子肉，具有独特的凝胶状半透明质地，以其爽滑脆嫩细腻有弹性的独特口感倍受消费者的青睐，主要应用于果冻、饮料、珍珠奶茶、罐头等食品工业。
此外，细菌纤维素富含膳食纤维，不易为人体所消化吸收，食后可增加饱腹感，可作为减肥食品，同时它可促进肠道蠕动，降低食物的滞肠时间，促进排便，并可减少肠道对致癌物质的吸收，另外可促进粪便中胆酸的排放，因而它具有一定的美容防癌等保健功能，在国际市场上一直旺销不衰。
细菌纤维素的基本特性与其应用
0 引言
纤维素可以由植物、动物以及微生物合成，其 中由微生物发酵合成的纤维素称之为细菌纤维 素，它是 β-1，4 糖苷键连接而成的大分子多糖，也 是一种天然无毒的纳米级材料，1886 年由英国科 学家首次研 究 发 现［1］。 随 着 对 纤 维 素 的 认 识 不 断深入，人们获取纤维素的方法也在不断改进和 更新。目前，人类获取纤维素的方法分两大类： 一 类是分离和提取植物、微生物合成的纤维素； 另一
包装与食品机械 2013 年第 31 卷第 5 期
细菌纤维素的基本特性与其应用
黄 莉1 ，王英男2 ，夏秀芳1 ，丁 一1 ，杨 明1 ，王 松1
（ 1． 东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030； 2． 哈尔滨天拓生物科技有限公司，哈尔滨 150030）
摘要： 细菌纤维素是由微生物发酵合成的天然无毒的纳米材料。能够合成细菌纤维素的微生物共 有 8 种，这 8 种微生物可通过静态发酵和动态发酵两种方式产生细菌纤维素。因为细菌纤维素具有高 纯度、高结晶度、精细的网络结构、生物适应性和可降解性等特性，所以在食品及其包装行业、医药保健 品业、以及造纸工业中得到了广泛的应用。
（ 4） 细菌纤维素的可降解性和重复利用性。 在自然条件下，微生物可将纤维素降解为小分子 的糖，不会造成环境的污染。细菌纤维素为可再 生和可降解的生物资源，对于建设绿色环保的国 民经济意义重大。
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（ 5） 提取过程简单。细菌纤维素的提取过程 主要为低浓度的碱溶液加热浸泡，可完全除去纤 维上残留的菌体及培养基等杂质，而植物纤维需 要浓度较高的碱液加热消化才能除去与纤维素结 合的半纤维素、木质素等杂质。
菊芋的功能主治
菊芋的功能主治1. 菊芋简介菊芋，是一种高纤维、低热量、高营养的食物。
它是一种块茎类蔬菜，外形与土豆相似，味道清甜可口，被广泛用于烹饪和药用。
菊芋含有丰富的膳食纤维和多种营养物质，具有多种功能主治。
2. 菊芋的功能主治2.1 促进消化菊芋富含膳食纤维，可以促进肠道蠕动，增加粪便体积，缓解便秘问题。
同时，菊芋中的益生菌也有助于维持肠道菌群平衡，改善消化系统健康。
2.2 降低血糖水平菊芋含有一种叫做菊糖的天然低聚糖，具有较低的升糖指数。
菊糖不易被身体吸收，可以减缓血糖的升高速度，有助于控制血糖水平，对糖尿病患者有一定的帮助。
2.3 降低血脂水平菊芋中的植物纤维可与胆固醇结合形成胆汁酸，从而减少肠道对胆固醇的吸收。
长期食用菊芋可以降低血脂水平，预防心血管疾病的发生。
2.4 促进肠道健康菊芋中的益生菌有助于维持肠道菌群平衡，提高消化吸收功能，增强免疫力。
菊芋还含有一种叫做菊木糖的物质，可以抑制有害菌的生长，保护肠道健康。
2.5 减少体重菊芋是一种低热量、高纤维的食物，能够增加饱腹感，减少进食量，有助于控制体重。
同时，菊芋中的菊糖还可以促进益生菌的生长，增强代谢，提高脂肪消耗。
2.6 抗氧化作用菊芋中含有丰富的抗氧化物质，如维生素C、多酚类化合物等。
这些物质可以清除自由基，减少氧化损伤，保护身体免受疾病的侵害。
3. 如何食用菊芋？菊芋可以作为主食或配菜食用，具有多种烹饪方式，例如：•蒸：将菊芋洗净后蒸熟，味道清甜，口感软糯。
•煮：将菊芋切块后煮至熟透，可以做成煮菜、煮汤等。
•炒：将菊芋切片或切块后炒熟，可以与其他蔬菜搭配炒菜。
值得注意的是，菊芋含有一种叫做菊芋多酚酶的物质，可以使菊芋表面变黑。
在食用前，建议将菊芋削皮，去除黑变的部分。
4. 注意事项尽管菊芋具有多种功能主治，但并不适合所有人群。
在食用菊芋前，有以下注意事项：•过敏体质：部分人群对菊芋可能存在过敏反应，如果出现过敏症状如皮肤发红、痒等，应停止食用并咨询医生。
延安地区菊芋的开发利用前景
延安地区菊芋的开发利用前景延安地区是中国陕西省的一个地级市，这个地区的农业资源丰富，有着广阔的农田和适宜的气候条件，适合各种作物的种植。
菊芋是一种在延安地区具有良好发展前景的作物。
菊芋，又称花菊、香芋，是一种根茎类植物，生长在土壤中，其根茎富含淀粉和膳食纤维，可供人们食用。
菊芋在世界范围内被广泛种植，主要用于食品加工和医药等领域。
菊芋的开发利用具有良好的经济前景。
菊芋的淀粉含量较高，可达80%以上，是一种优质的淀粉来源。
淀粉可以被广泛应用于食品工业中，可用于制作糕点、面条、豆腐等各种食品产品。
菊芋所含的膳食纤维也有很高的利用价值，可以用于制作高纤维食品，如健康食品、保健品等。
菊芋的开发利用可以为农民提供丰厚的经济收入，带动当地农业产业的发展。
菊芋具有很高的药用价值，可以用于医药领域的开发利用。
菊芋富含多糖和多种维生素矿物质，具有降血脂、降血糖、抗肿瘤等功效。
可以制成菊芋多糖提取物作为药物原料，用于制作抗癌、降血脂、降血糖等药品。
菊芋还有一定的抗氧化和抗炎作用，可以用于制作抗衰老、抗炎等保健品。
菊芋的药用价值可以提供新的药物来源，为医药行业的发展提供新的机会。
延安地区菊芋的开发利用前景广阔。
菊芋的淀粉和膳食纤维具有很高的经济价值，可以用于食品加工和保健品等相关领域，为农业产业的发展提供新的机会。
菊芋还有很高的药用价值，可以用于制作药品和保健品，为医药行业的发展做出贡献。
菊芋的种植和开发利用对环境保护和生态建设也具有积极意义。
延安地区应积极推动菊芋的种植和开发利用，以促进当地农业的发展和经济的繁荣。
菊苣根的成分
菊苣根的成分
菊苣根是菊科菊苣属植物菊苣的根部，也叫菊芋。
它是一种常见的蔬菜，具有丰富的营养成分。
下面我们来详细了解一下菊苣根的成分。
菊苣根富含膳食纤维，每100克菊苣根中含有5克以上的膳食纤维。
膳食纤维能增加肠道蠕动，促进排便，预防便秘。
此外，膳食纤维还能减少胆固醇吸收，降低血脂，预防心血管疾病。
菊苣根中还含有丰富的益生元。
益生元是一种可以促进肠道菌群平衡的物质，能够增加有益菌的生长，抑制有害菌的繁殖。
这对于保护肠道健康非常重要，还能增强免疫力，预防肠道疾病。
菊苣根还富含维生素C和维生素E。
维生素C是一种强效的抗氧化剂，能够清除体内自由基，减缓衰老，提高免疫力。
维生素E对于保护细胞膜、延缓衰老也有很好的效果。
菊苣根中还含有丰富的钾、钙、镁、锌等矿物质。
这些矿物质对于维持身体正常生理功能具有重要作用，如维持神经传导、骨骼健康、调节心律等。
菊苣根中还含有多种氨基酸，如赖氨酸、脯氨酸等。
氨基酸是构成人体蛋白质的基本单位，对于维持身体正常生理功能至关重要。
菊苣根还含有一些特殊的成分，如菊苣根寡糖。
菊苣根寡糖具有调节肠道菌群、增加钙吸收等作用，对于肠道健康和骨骼健康有益。
菊苣根是一种营养丰富的蔬菜，富含膳食纤维、益生元、维生素C、维生素E、矿物质和氨基酸等成分。
它具有促进肠道健康、增强免
疫力、预防心血管疾病、延缓衰老等多种功效。
因此，我们可以适量地将菊苣根加入我们的日常饮食中，以获得更好的健康效果。
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超低马来酸水解纤维素的试验与机理研究
随着能源危机的日益严重和国家对生物质等新能源的大力扶持，燃料乙醇等生物质资源越来越受到重视。
我国《可再生能源中长期发展规划》指出，今后将不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，积极发展非粮生物液体燃料。
利用非粮生物质产乙醇主要是利用其半纤维素和纤维素。
相比于容易利用的半纤维素而言，纤维素的高效利用是产业的核心。
目前，在纤维素的利用方面，无论预处理技术还是酸水解产糖技术都离不开酸的介入，但是常规的无机酸水解法容易产生糖降解迅速、腐蚀反应器、后续酸回收等一系列问题。
本论文提出一种环保有效的新型水解纤维素技术--超低马来酸水解。
超低酸浓度将大大降低对反应器的腐蚀，而马来酸同时具备酸效应和拟糖苷酶催化效应。
本论文利用超低马来酸水解纤维素模化物，探讨水解动力学和反应机理，并采用高温液态水和超低酸联用的两步水解法来水解玉米芯和桉木，重点考察其在超低马来酸环境中的水解特性，分析马来酸应用的更好途径。
同时，进行了初步的半纤维素高温液态水解液和残渣酶解液的发酵研究，发现休哈塔酵母具备一定的利用戊糖产乙醇能力。
首先考察影响纤维素水解的重要因素：酸浓度和温度。
发现200℃、215℃和230℃下不同浓度的马来酸催化纤维素水解的曲线趋势不同。
进一步研究发现超低酸水解纤维素其它条件相同的时候并不是酸浓度越高越好，而且相同浓度时并不是温度越高水解效果越好，这是超低酸水解的独特现象。
利用Saeman动力学模型可以很好地拟合水解过程，说明在动力学上超低马来酸水解仍然宏观遵循纤维素→葡萄糖等糖类→5-HMF等降解物的模型。
糖降解活化能在本论文实验条件下随浓度的升高而逐渐增大，说明糖降解活化能随酸浓度升高而对温度越来越敏感，低温时高酸浓度抑制降解，高温时酸浓度越高糖降解越快。
滤纸纤维素的水解活化能在本条件下随酸浓度的变化不大。
和稀酸水解不同，超低马来酸催化滤纸纤维素的水解动力学参数变化随浓度变化较大。
通过在间歇反应器中进行实验得到超低马来酸水解纤维素的最优工况：液固比20：1,酸浓度0.1%，温度200℃，压力4MPa，搅拌速率500r/min，取样时间55min，还原糖收率(还原糖质量/原料质量)为32%，原料转化率为48%，还原糖转化率(还原糖质量/转化的原料质量)为66%。
并分析了最佳工况的产物情况，通过高效液相色谱分析发现超低马来酸条件下，滤纸纤维素产糖多为聚糖，GC-MS分析发现糖降解物多为小分子有机酸、酮，糠醛类的含量少于超低硫酸催化。
FT-IR分析证明反应前后物料的重要官能团无明显变化，仍具备有纤维素特性；XRD分析显示残渣仍具有纤维素I的结构，结晶度较原料降低了17%。
超低马来酸酸性低并不影响其良好的水解性能，说明马来酸催化具备糖苷酶水解纤维素的性质，很可能超低马来酸催化水解纤维素的过程同时具备了拟酶催化和酸催化两种效应。
马来酸不仅具备良好的水解纤维素性能，并且可以抑制糖降解，分析原因可能有三：首先，马来酸是羰基化合物，易与葡萄糖环上的羟基形成氢键，延缓活泼羟基与其它化合物的作用。
另外，马来酸是一种拟酶，双分子羧酸位和糖苷酶的活化位点类似，可有效模拟酶催化，因此选择性很高。
第三，马来酸酸性低于硫酸，电离出质子氢的能力较弱，阻碍了质子氢进攻葡萄糖分子上的羟基以及葡萄糖分子内脱水的进程。
采用高温液态水和超低马来酸两步水解的方法处理桉木和玉米芯，发现桉木由于半纤维素含量较低、木质素含量高，不适合进行高温液态水解预处理。
玉米芯半纤维素含量39.84%，纤维素含量35.44%，木质素含量13.09%，极具水解制乙醇的发展潜力。
高温液态水预处理(200℃，10min，4MPa，500r/min，液固比20：1)玉米芯可得到12.24g/L还原糖，半纤维素转化率高达91.76%，损失了3.61%的纤维素，糖转化率为58.15%；其残渣进行超低马来酸水解(0.1%，220℃，20min.4MPa，500r/min，液固比20：1)可得到9.94g/L还原糖，纤维素转
化率高达95.17%，但只有约三分之一转化为糖。
玉米芯两步水解的降解产物种类繁多，除了单糖自身的一些特征降解物，还有大量木质素的水解产物。
分析第二步水解液糖产率低的原因，可能由于溶解的木质素会产生苯酚、苯甲酸等带有多种活泼基团的物质，可与糖降解物反应，加快葡萄糖降解正反应的进行，并且玉米芯本身含有的金属盐可以催化多种有机中间体的合成，促进糖降解。
除了进行超低马来酸水解纤维素的研究，还利用三种不同菌株来发酵棕榈壳高温液态水解液和残渣酶解液，其中S.cerevisiae和S.cerevisiae2.20251发酵酶解液产乙醇的能力都较高(以还原糖计，乙醇的最高产率分别达到了70%和57%)，而Cadida shehatae发酵水解液和酶解液的效果均不理想(乙醇的最高产率只有10.05%和2.58%)。
实验数据表明，Cadida shehatae经过一定的驯化后具有发酵木糖产乙醇的能力，但是仍然需要进一步的驯化或者基因改造处理。
作者：
王琼
学科专业：环境工程
授予学位：硕士
学位授予
中国科学院广州能源研究所
单位：
导师姓名：袁振宏
学位年度：2009
语种：c hi
分类号：TQ352.78
超低马来酸纤维素水解糖降解燃料乙醇生物关键词：
质资源液体燃料半纤维素动力学模型
在线出版
2010年6月30日
日期：。