论文摘要
随着能源消耗的增加,全球正面临着复杂的经济和环境问题,想保持和提高我们的生活质量,就必须严肃的对待该问题。利用生物质(秸秆)纤维为原料生产燃料乙醇成为一项迫切的、具有重要战略意义的任务,既能解决能源危机,又能保护环境、充分利用资源。论文由此立题,进行利用稻草秸秆生产燃料乙醇的研究。研究结果主要为以下几个方面:(1)经过碱处理除去稻草的木质素后,对绿色木霉发酵稻草产酶活进行研究。首先单因素分析培养基成分(麸皮添加比例、硫酸铵添加量、发酵液初始pH值),得到最佳产酶培养基:麸皮添加比例25%、硫酸铵的添加量0.1%、初始pH为5。然后采用Plackett-Burman实验对发酵条件(初始pH、发酵时间、装液量、发酵温度、接种量、料水比、通气量)进行筛选,得出绿色木霉发酵稻草产纤维素酶活最佳的培养条件是:初始pH为4、发酵时间24小时、装液量150mL/250mL、发酵温度30℃、接种量发酵24h的种子液10mL、料水比2.0%、纱布4层,得到酶活36.4U。(2)研究绿色木霉发酵碱处理的稻草产葡萄糖的培养基和培养条件。单因素确定培养基(麸皮添加比例、硫酸铵添加量、发酵液初始pH值)的变化范围后,采用响应面对3个因素优化,得到最经济的产糖培养基的条件是:不添加麸皮、不添加硫酸铵、初始pH为4.5。然后采用Plackett-Burman实验对产葡萄糖的发酵条件(初始pH、发酵时间、装液量、发酵温度、接种量、料水比、通气量)进行筛选,得出影响葡萄糖产率重要因素:初始pH、发酵时间、料水比,响应面优化这三个因素,得到绿色木霉产葡萄糖的最佳培养条件是:PH为4.5、发酵时间2天、料水比2.5%、装液量100mL/250mL、发酵温度30℃、接种量发酵24h的种子液10mL、纱布12层,葡萄糖产率最大为190.3 mg.g-1。(3)研究酿酒酵母发酵前期产糖发酵液产乙醇的培养条件。单因素确定培养条件(接种量、发酵时间、通气量)是否影响乙醇产率。响应面优化培养条件,得到最佳产乙醇培养条件为:接种量5环、发酵时间4天、纱布的层数为16层、乙醇的最大转化率为10.5%。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 概述1.2 纤维素原料的来源及预处理1.2.1 纤维素原料来源1.2.2 纤维素原料的结构1.2.3 纤维素原料的预处理1.2.4 纤维素原料稻草秸秆的生物质利用1.3 绿色木霉1.3.1 绿色木霉生物学特性1.3.2 绿色木霉降解纤维素机制1.4 天然纤维素原料发酵产乙醇1.4.1 发酵纤维素产乙醇技术1.4.2 发酵产乙醇的菌种1.4.3 秸秆发酵产乙醇工艺1.5 天然纤维素原料发酵产乙醇的应用现状第二章 绿色木霉发酵稻草产纤维素酶活研究2.1 实验材料2.1.1 材料2.1.2 主要仪器设备2.1.3 主要试剂2.1.4 培养基2.2 实验方法2.2.1 斜面种子培养2.2.2 原料的预处理2.2.3 绿色木霉菌体性质研究2.2.4 绿色木霉发酵稻草产酶活培养基的优化2.2.5 绿色木霉发酵稻草产酶活培养条件的筛选2.3 实验结果与讨论2.3.1 不同时间绿色木霉酶活和菌体的生长2.3.2 不同预处理对稻草木质素去除的影响2.3.3 不同碳源对绿色木霉发酵稻草产酶活的影响2.3.4 不同氮源添加量对绿色木霉发酵稻草产酶活的影响2.3.5 不同初始pH对绿色木霉发酵稻草产酶活的影响2.3.6 发酵稻草产酶活培养条件的筛选实验第三章 绿色木霉发酵稻草产糖研究3.1 实验材料3.2 实验方法3.2.1 绿色木霉发酵稻草糖产量培养基的优化3.2.2 绿色木霉发酵稻草糖产量培养条件的筛选3.2.3 发酵稻草糖产量培养条件的响应面优化3.3 实验结果与讨论3.3.1 不同碳源对绿色木霉发酵稻草糖产量的影响3.3.2 不同氮源添加量对绿色木霉发酵稻草糖产量的影响3.3.3 不同初始pH对绿色木霉发酵稻草糖产量的影响3.3.4 发酵稻草糖产量培养基的响应面优化3.3.5 发酵稻草糖产量培养条件的筛选实验3.3.6 发酵稻草糖产量培养条件的响应面优化第四章 酵母菌发酵糖产乙醇研究4.1 实验材料4.2 实验方法4.2.1 对产糖发酵液的处理4.2.2 酿酒酵母对发酵稻草产乙醇发酵条件的优化4.2.3 发酵稻草产乙醇发酵条件的响应面优化4.3 实验结果与讨论4.3.1 不同的通气量对乙醇产量的影响4.3.2 不同的酵母菌接种量对乙醇产量的影响4.3.3 不同的发酵时间对乙醇产量的影响4.3.4 发酵稻草产乙醇的响应面优化致谢参考文献附录 分析检测方法攻读学位期间的研究成果
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标签:稻草秸秆论文; 绿色木霉论文; 酿酒酵母论文; 发酵论文; 燃料乙醇论文;