苹果渣纤维醇化的影响因子及优化工艺研究

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纤维乙醇是目前世界上普遍关注的能够替代化石然料的可再生清洁能源。作为非粮农业生物质的果实残渣是纤维乙醇生产的优良基质,其中苹果渣是我国最为丰富果渣资源,研究和开发苹果渣纤维醇化原理与工艺无论对提高生物质综合产值,还是缓解能源危机均具有重要的现实意义和社会效益。本试验通过不同糖化方法、不同发酵条件各单因子对苹果渣乙醇产量的影响,和醇化条件的响应面曲线法优化,以期得出苹果渣生物糖化法制备乙醇的优化工艺,为苹果渣纤维乙醇的生产提供理论与技术支撑。主要结果如下:1.采用里氏木霉和黑曲霉组合菌(Trichoderma reesei RUT-C30和Aspergillus nigerUA8)糖化苹果渣,糖化产糖量和乙醇产量分别为167.38g/Kg,180.66mL/Kg,低于纤维素酶法糖化,可是二者差值仅约10%。2.无论是纤维素酶处理还是糖化菌处理,还原糖含量与乙醇产量都随预处理天数的增加呈现持续递增趋势,还原糖含量与乙醇产量之间均呈显著正相关。3.振荡对发酵有一定的影响静置培养在发酵6d后乙醇产量达到峰值,而摇床培养则是在发酵4d后达到最大值,摇床培养缩短了发酵周期。4.酵母固定化处理提高了发酵效率游离酵母在发酵6d后乙醇产量达到峰值,而固定化酵母在5天发酵结束时,乙醇产量就达到最大值,并且比游离酵母最大值高出11.51%。5.温度、pH值、酵母接种量、发酵时间对乙醇产量的影响均呈现‘钟形曲线’的规律,4因素的优化组合为:酵母接种量0.4%,发酵温度为34℃,pH为4.5,发酵时间为6d,优化工艺下乙醇产量达到205.21mL/Kg。
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