木质纤维素产乙醇分步及同步糖化发酵工艺研究

[目的]探究分步糖化发酵和同步糖化发酵工艺在最佳条件下产乙醇的效率。[方法]结合水解、发酵两阶段的最佳条件,设计了分步糖化发酵和同步糖化发酵过程;分步糖化发酵分别采用了水解和发酵过程的最佳条件,同步糖化发酵分别采用了两阶段的最佳温度。[结果]分步糖化发酵过程中,上清液发酵和混合液发酵产乙醇效果无明显差别,其中混合液发酵能更好地发挥酵母菌的活力;同步糖化发酵过程中,35℃条件下乙醇产量更高,其木糖产量高于纯水解过程中的木糖产量。[结论]在试验条件下,同步糖化发酵产乙醇效率高于分步糖化发酵。     

优化同步糖化共发酵产乙醇

近年来,同步糖化共发酵产纤维素乙醇,由于其特有的优势受到广泛关注,如何提高乙醇产量和浓度更成为焦点。基于此,从预处理以及同步糖化共发酵过程2个方面给出提高同步糖化共发酵产纤维素乙醇的思路。     

木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺优化

[目的]优化木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺.[方法]在实验室进行发酵试验,通过前期单因素试验的结果选取了3个对发酵结果影响较大的因素：发酵时间、发酵温度、料水比按正交试验设计方案进行发酵条件的优化.[结果]试验表明,3个因素对木薯同步糖化生产燃料乙醇的影响作用的主次顺序为发酵时间、发酵温度、料水比;优化方案为：料水比1∶2.5 g/ml,发酵温度32℃,发酵时间54 h,优化后的发酵结果酒度达到了14.3％ （V/V）,原料转化率达到了30.7％.[结论]研究可为木薯发酵生产燃料乙醇提供理论依据.     

尖孢镰刀菌诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇

以尖孢镰刀菌为研究对象,探究其诱导产酶及同步糖化发酵产纤维素乙醇的影响。选取不同诱导底物、产酶培养基以及发酵时间,通过测定发酵液中羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性,确定最佳诱导产酶条件。最佳诱导产酶培养基:底物30 g/L,羧甲基纤维素钠(CMC-Na) 5 g/L,蛋白胨10 g/L,磷酸二氢钾1 g/L,硫酸镁0. 2 g/L,硫酸铵3 g/L,pH值6. 0。最佳诱导产酶的底物为小麦秸秆,发酵4 d羧甲基纤维素酶活性达到12. 40 U/mL,木聚糖酶活性达到930. 9 U/mL。尖孢镰刀菌诱导所产纤维素酶具有较好的pH值稳定性和温度稳定性,在一定程度上能弥补真菌纤维素酶耐碱性差和细菌纤维素酶活性低的不足。将其作为乙醇发酵菌种进行木质纤维素同步糖化发酵,在3%葡聚糖负荷下,96 h生成乙醇12. 23 g/L,乙醇得率为71. 81%。将其与酿酒酵母混菌同步糖化发酵,48 h添加木糖利用率最高,96 h生成乙醇19. 11 g/L,乙醇得率82. 11%。     

作物秸秆实验室条件发酵制乙醇研究

利用具有高效产酶的菌株土曲霉M11,对作为底物的3种秸秆进行固体发酵研究,探讨秸秆种类、颗粒度、湿度、生长时间4个条件对产酶发酵过程的影响.结果表明,产酶发酵最适合的工艺是颗粒度为0.8mm的芝麻秸秆,湿度80％,产酶生产时间是7d,最适反应条件下乙醇产量为23.56 mg/g.     

糖化发酵在纤维乙醇生产中的应用研究进展

利用纤维类物质生产燃料乙醇已成为解决能源问题的重要方法。针对糖化发酵生产纤维乙醇的水解反应和发酵进程进行探讨,综述了木质纤维素生产乙醇的发酵方法、发酵菌种的选择、发酵抑制物及其去除方法,可为乙醇生产提供指导和借鉴。     

耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化发酵工艺考察

[目的]对耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化的发酵工艺进行考察。[方法]研究固液比、初始葡萄糖浓度和酶加入量对纤维素酶水解的影响,并对温度、固液比对中性蒸汽爆破预处理玉米秸秆(PCS)同步糖化发酵的影响和耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺进行考察。[结果]水解体系中水解速率在一定范围内与酶加入量成正比,但随着酶加入量的增加,酶量对水解速率的贡献逐渐降低;酶解体系中的葡萄糖浓度对纤维素酶的水解速率具有很强的抑制作用,葡萄糖浓度越高,抑制越强;固液比在10%～30%,固含量越高,最终葡萄糖产率越高,且不影响纤维素水解率。利用基于耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺水解和发酵120 h,反应体系中的乙醇浓度可达6.21%(W/W),纤维素水解率为88.70%。[结论]该研究可为开发木质纤维素生产燃料乙醇提供理论依据。     

甘薯淀粉同步糖化发酵生产燃料乙醇的研究

对甘薯淀粉和甜高梁汁混合原料进行了同步糖化乙醇发酵条件的优化.先通过单因素试验探讨了料液比、初始pH值、接种量、发酵温度及硫酸铵添加量等因素对发酵过程的影响,然后利用正交试验设计确定各种因素的最佳水平:料液比为1:4.5,发酵初始pH值5.5,硫酸铵添加量0.3％,发酵温度32℃,接种量3％,发酵时间36h.经5L发酵罐发酵验证,乙醇浓度为14.8％,发酵效率达89.5％.     

木薯粉乙醇清液发酵中糖化条件的研究

在木薯粉液化工艺确定的条件下,研究木薯粉糖化性能,用糖化后的滤清液发酵乙醇。先将木薯粉完全液化,经降温、调pH值后,以水为提取液,考察糖化时间、糖化酶用量、液料比等单因素对糖化工艺的影响,并着重分析了液料比对发酵乙醇浓度的影响;由于糖含量过高会影响乙醇发酵的结果,以最终乙醇浓度为考察目标,在单因素的基础上应用响应面法对糖化工艺进行了优化。试验所得较佳条件为:液料比2.5 m L∶1 g,糖化酶用量为200 U/g(木薯粉),糖化时间105 min;并按此条件进行了验证试验,所得结果与响应面试验结果一致,表明该模型可用于木薯糖化试验的设计与预测。     

红麻秸秆发酵转化燃料乙醇

红麻秸秆含纤维素42.31%、半纤维素22.58%、木质素23.79%.分别采用热水和3%硫酸、1.5%烧碱溶液对红麻秸秆进行预处理(121℃,60 min),通过纤维素酶催化水解,红麻秸秆平均纤维素转化率分别达到12.23%、25.62%和85.34%,说明碱性预处理比较适合.以10 g碱处理红麻秸秆样品为底物的同步糖化发酵试验表明,当发酵168 h后,乙醇浓度达到26.06 mg.mL-1,乙醇产率达到理论产率的76.71%.     

香椿叶醇提物对体外蛋白质非酶糖基化的抑制作用

[目的]应用体外蛋白质非酶糖基化反应系统,研究香椿叶提取物对蛋白质非酶糖基化终末产物生成的抑制作用。[方法]在体外蛋白质非酶糖基化反应系统中,分别加入不同剂量的香椿叶提取物或阳性对照药氨基胍,在不同时间分别取孵育样品检测其荧光强度,并结合SDS-PAGE电泳结果,研究香椿叶提取物是否对蛋白质非酶糖基化有抑制作用。[结果]在该体外系统中,蛋白质非酶糖基化产物的生成与孵育时间呈正相关,香椿叶提取物浓度依赖性抑制蛋白糖基化终末产物的生成,其中,1.00g/L香椿叶提取物组抑制率均达80%以上。SDS-PAGE电泳结果表明,香椿叶提取物抑制了蛋白质非酶糖基化终末产物的生成。[结论]香椿叶提取物对体外蛋白质非酶糖基化终末产物的生成有一定的抑制作用。     

耐酒精木糖酒精发酵菌种的诱变选育研究

[目的]诱变选育耐酒精木糖酒精的发酵菌种。[方法]以嗜单宁管囊酵母菌株g-13为出发菌株,筛选出1株耐酒精浓度高、发酵性能优良的发酵木糖产生酒精的嗜单宁管囊酵母菌株m-8,将其在紫外灯功率为15w,照射距离为30cm,照射时间为120S的条件下进行紫外线诱变。[结果]经过大量筛选得到优良菌株L—16,在适宜条件下经过发酵其酒精浓度可达7．77g/L,较出发菌株酒精浓度提高了12％。[结论]选育出了1株优良的耐酒精木糖发酵菌种,为开发纤维素类可再生资源提供科学依据.     

薯渣生料发酵制乙醇的节能工艺研究

[目的]提高薯渣制乙醇的产率,并降低该过程的能耗。[方法]以干薯渣为原料,粉碎后加水,经纤维素酶转化,并采用混合菌发酵生产乙醇的新工艺。[结果]乙醇产率达到22.6%以上。与传统工艺相比,产率提高10%以上,能耗降低30%。[结论]新工艺有工业推广价值。     

基于分批添加策略的高浓度玉米生料酒精发酵

[目的]优化高浓度玉米生料酒精发酵的工艺。[方法]在外环流式发酵罐中,考察了起始发酵醪加入量、起始添加时间、添加间隔时间及每批添加量等因素对玉米生料酒精发酵的影响,并将优化工艺应用于高浓度酒精的发酵。[结果]按料水比1.0∶2.3,添加100AUN/g原料的生淀粉酶获得初始发酵醪,取30%加入外环流式发酵罐,接种发酵,至2 h起每30 min添加5%的剩余发酵醪,30℃恒温发酵72 h,发酵终点酒精度达到120.0 g/L,淀粉利用率为90.08%,与普通工艺相比酒精度提高了15.3%。将该工艺进一步应用于高浓度生料酒精发酵,当料水比为1.0∶1.8时,酒精度达到133.6 g/L,淀粉利用率为86.6%。[结论]该试验提出的分批添加强制循环生料酒精发酵工艺能明显提高酒精浓度和淀粉利用率,有利于高效、清洁酒精生产工艺的建立。     

木薯粉与玉米粉混合发酵产乙醇试验研究

[目的]优化木薯粉与玉米粉混合发酵工艺,提高最终出酒率.[方法]研究了添加少量玉米粉以及木薯与玉米粉大比例配合对产生乙醇的影响.[结果]试验表明,添加1.0％玉米粉时效果最优,出酒提高率最大,由此说明将玉米作为助剂添加时,有利于提高木薯乙醇出酒率;当木薯与玉米粉的质量比为9∶1时,出酒率最高,同时出酒率提高最大,即木薯与玉米粉最佳配比为9∶1.[结论]研究结果对于木薯、玉米产量都较多的国家或地区发展燃料乙醇具有重要意义.     

木薯联合产乙醇和产沼气的研究

[目的]找到一种木薯的资源化利用途径。[方法]通过优化现有工艺,提高木薯乙醇的出酒率;同时对酒精废醪液进行沼气发酵,达到资源化利用的效果。[结果]通过添加复合酶制剂以及对各工段进行优化,最终出酒率比现有工艺提高约2个百分点。酒精废醪液发酵产生的沼气能替代酒精生产中的一部分煤,产生的沼液、沼渣可做有机肥,节约成本的同时减轻对环境的污染。[结论]木薯通过发酵产乙醇,产生的废醪液再进行沼气发酵是一种较好的资源化利用途径。