高比例己糖玉米芯纖維素酶解液發(fā)酵生產(chǎn)酒精的研究.pdf

1、I●中文摘要DD07061中文摘要酒精是一種重要的原料，廣泛應用于工、醫(yī)、食品等行業(yè)。酒精可作為燃料部分或全部替代汽油，是解決傳統(tǒng)能源枯竭等問題的有效途徑。玉米芯具有廉價、豐富、可再生等特點，以其為原料生產(chǎn)燃料乙醇對加快農(nóng)作物資源利用、解決環(huán)境污染、緩解能源危機、加快新農(nóng)村建設等具有重大深遠的意義。本實驗將粉碎成塊狀的玉米芯用硫酸噴灑浸潤并進行蒸汽水解，萃取脫除其中的半纖維素成分后，進行纖維素酶解。采用三級逆向萃取技術得到高比例己糖酶解

2、液，利用復合誘變后的酵母菌株發(fā)酵生產(chǎn)酒精并優(yōu)化其發(fā)酵條件。按15：l的固液比向粉碎成12cm3的玉米芯噴灑15％硫酸浸潤過夜，100“C常壓蒸汽水解3h，反復萃取除去其中戊糖。向經(jīng)過預處理的玉米芯中添加纖維素酶，通過單因素及正交試驗確定酶解最佳條件。在單級水解的基礎上采用三級逆向萃取方式獲得高比例己糖酶解液。將實驗室保存菌株紫外一硫酸二乙酯復合誘變后進行耐高糖、耐高酒精篩選，得到酒精產(chǎn)率高、抗逆性強的HF213。利用無機鹽、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物

3、優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基，確定最佳發(fā)酵條件，并確定最佳的補料發(fā)酵方式。玉米芯預處理后，戊糖脫除率達8619％。酶解的最佳條件為：酶用量40U／g、溫度50℃，搖床轉(zhuǎn)速140r／min。經(jīng)三級逆向萃取酶解后，酶解液糖濃度達到了1026％，比工業(yè)稀酸水解液糖濃度提高了105％。以HF213為菌種，玉米淀粉酶水解液為培養(yǎng)基進行發(fā)酵，酒精產(chǎn)率比原始菌株提高了3705％。在玉米芯酶解液的基礎上，利用玉米淀粉酶解糖液調(diào)節(jié)糖濃度至30％，在適宜條件下，結(jié)合Pl

4、ackettBurman設計和中心組合設計確定添加0045％的MgS04、0135％的I(H：P04和734％的豆粕水解液優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基，間歇補料分批發(fā)酵72h酒精產(chǎn)率為114％(v／v)。關鍵詞：酒精；玉米芯；酶解；酒精酵母黑龍江大學碩士學位論文AbstractAlcoholisaimportantrawmaterial，usedinindustry，medicine，foodandotherindustrieswidelyAlcoh

5、olcanbeusedaspartorallalternativegasolinefuel，itsapplicationisaneffectivewaytosolvetheproblemsoftraditionalenergydepletionCorncobischeap，abundant，renewableandere，thefuelethanolproductionusedcorncobasrawmaterialshavegreat

6、andfarreachingsignificanceforspeedinguptheuseofagriculturalresources、solvingtheenvironmentalpollution、relievingtheenergycrisis，acceleratingconstructionofnewcountrysideInthisresearch，sulfuricacidis◆sprayedi11tocmshedm鶴siv

7、ecomcobandcellul。Seishydr01)rzednerreln。valhemicellulosebysteamhydrolysisandrepeatedextractionThreestepcountercurrentextractiontechniquewasusedtoobtainhighproportionhexoseenzymolysisliquid，andtheyeaststrainaftercompoundm

8、utagenesiswasusedtoproducealcoholandthe◆feHnentationconditiolls吣optiIIlizedThecorncobWascrushedinto123cm，sprayedandsoakedwiththeconcentration●ofsulfuricacidof15％，1：15(w／w)ratioofliquid／solid，overnight，hydrolyzed3hoursatl

9、00。CatmosphericpressurevaporandhexosewasremovedrepetitivelyThecellulasewasaddedtopretreatedcorncobandtheoptimumhydrolysisconditionWasdeterminedthroughsinglefactorandorthogonalexperimentHighpercenthexosehydrolyzatewasgot、

10、撕tIlthree—stepcountercurrentextractiononthebasisofsingle—stagehydrolysisThehi曲alcoholyieldandstrongresistantHF213WasgotaftercompoundmutationofUVDESandhi曲glucoseandalcoholtolerancescreeningThefermentationmediumwasoptimize

11、dusinginorganicionsandindustrialandagriculturalproductsandthebestfermentationconditionandfeedingmethodWasgotAfterpretreatmentofcomcob，pentaosehydrolysisratieached8619％Thedeterminedoptimalcondition：enzymedose40U／g，tempera