加酶量对蛋白质水解度的影响：将酶解温度设置为50℃，酶解时间2h，加酶量分别为2%、3%、4%、5%、6%，其他条件与上述相同。胰蛋白酶组中烟叶蛋白质的水解度2h以后几乎不变，最适酶解时间为2h。木瓜蛋白酶组在酶解时间为0.5h时，烟叶蛋白水解度已经达到较高的水平39.65%。......
2023-10-28
水解阶段及其对污泥组分的影响
【摘要】：非溶解性有机物是以胶体或悬浮固体形态存在的高分子有机物，因相对分子量大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用，它们需在第一阶段被胞外酶分解为小分子有机物。例如纤维素被纤维酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为多肽与氨基酸等。水解速度可由以下动力学方程表示。表9-2温度与停留时间对污泥中不同组分的值的影响
水解可以定义为复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。非溶解性有机物是以胶体或悬浮固体形态存在的高分子有机物，因相对分子量大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用，它们需在第一阶段被胞外酶分解为小分子有机物。例如纤维素被纤维酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为多肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
对于含有难降解或高分子有机物的废水，水解过程通常较缓慢，因此被认为是此类废水厌氧降解的限速步骤之一。多种因素可影响水解的速度和水解的程度，例如：温度；水力停留时间；有机物质的组成成分，如木质素、碳水化合物、蛋白质与脂肪的质量分数；有机质颗粒的大小；pH值；氨的浓度；水解产物的浓度。
胞外酶能否有效地接触到底物对水解速率的影响很大，因此大颗粒底物比小颗粒底物降解要缓慢得多。例如，来自于植物中的底物，其生物降解性极大地取决于纤维素和半纤维素被木质素包裹的程度。纤维素和半纤维素是可以生物降解的，但木质素难以降解，当木质素包裹在纤维素和半纤维素表面时，酶无法接触纤维素和半纤维素，导致降解缓慢。
水解速度可由以下动力学方程表示。
式中：
——可降解的非溶解性底物浓度（g/L）；
——水解常数（1/d）。
对于间歇反应器，上式积分之后可写作：
式中：
——溶解性底物的初始浓度（g/L）；
t——反应时间（d）。
对一个连续流搅拌槽式反应器，可写作：
式中：t——水力停留时间（d）。
如前所述，许多因素影响水解速度，但水解速度常数
与这些因素的关系尚不完全清楚。
值的大小通常只适用于某种条件下某一特定底物，需要通过试验获得，并可预测最佳的停留时间和沼气产量。表9-2列出不同底物在不同温度和停留时间下的
值。
表9-2 温度与停留时间对污泥中不同组分的
值的影响
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