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冰糖橙皮渣发酵产燃料乙醇的初步研究

高玉妹

   目前,利用废弃纤维质原料制取燃料乙醇已成为全球的研究和应用热点。本文以冰糖橙皮渣为原料,对其发酵制取燃料乙醇的过程进行了相关研究。在燃料乙醇的生产过程中,菌种的性能是决定发酵效率的关键。本文从不同白酒酒曲中分离出了9株酵母菌,并比较了这9个菌株的生理生化特性、耐高温和耐酒精能力等特性。结果表明:分离的9株酵母菌上述特性差别较大,其中, Y-4各方面均表现突出,该菌株能利用木糖在内的多种糖源,能在42℃下生长,能耐14%的酒精度。通过分子鉴定,该酵母为异常毕赤酵母(Pichia anomala)。 对硫酸水解冰糖橙皮渣的工艺进行了初步探讨。单因素实验结果表明,硫酸水解冰糖橙皮渣的最佳单因素条件依次为:温度120℃;停留时间60 min;硫酸浓度0.15 mol/L;液固比10:1。以此为基础,设计了一个L9 (3~4 )正交实验,结果表明硫酸水解的最佳工艺条件为:硫酸浓度为0.15 mol/L;液固比为10:1;温度为120℃;停留时间为90 min,在此条件下获得的还原糖得率为50.25%,物质失重百分比为82.9%。 采用纤维素酶、果胶酶和β-葡萄糖苷酶对冰糖橙皮渣进行了酶水解,研究了酶用量、缓冲液种类、底物浓度、pH、时间、不同助剂对酶水解的影响。实验研究结果表明:最适纤维素酶用量和果胶酶用量分别为3 mg/g底物,5 mg/g底物,最适缓冲液为磷酸-柠檬酸,底物浓度为20 g/L,pH为4.8,反应时间为48 h,最适添加剂及其用量为0.5%的吐温80。在以上最优条件下所得还原糖得率可达61.45%,明显高于酸水解的还原糖得率。 最后,研究了以冰糖橙皮渣为原料生产乙醇的发酵工艺条件。结果表明,冰糖橙皮渣发酵的最佳单因素条件依次为:接种量12%;发酵时间72 h;pH 4.5;发酵温度33℃。以此为基础,设计了一个L9(3~4 )正交实验,结果表明冰糖橙皮渣发酵的最佳工艺条件如下:接种量12%;发酵时间72 h;pH 4.8;发酵温度33℃。在最优条件下进行发酵,所得乙醇产率为0.1128 g/g。本文通过对冰糖橙皮渣发酵产乙醇的研究,可以为柑橘皮渣的处理提供理论依据,对提高柑橘加工废弃物的经济价值有着重要的指导作用。……   
[关键词]:冰糖橙皮渣;燃料乙醇;硫酸水解;酶水解;发酵
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湘潭大学2010年