銅藻制備生物乙醇的原料預(yù)處理及發(fā)酵條件優(yōu)化研究.pdf

1、生物乙醇作為生物質(zhì)能源中重要的組成部分之一，對緩解日益嚴(yán)重的能源問題和環(huán)境問題具有極其重要的意義。大型海藻含有大量能被細(xì)菌、酵母菌等微生物直接或間接轉(zhuǎn)化為燃料乙醇的碳水化合物，且其具有生長周期短、資源豐富，不與糧爭地等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前生物乙醇研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。
　　本文以一種環(huán)境修復(fù)的優(yōu)良大型海藻——銅藻為原料，在對其進(jìn)行成分分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了銅藻的稀硫酸水解預(yù)處理技術(shù)，并在獲得其最優(yōu)稀硫酸預(yù)處理?xiàng)l件基礎(chǔ)上，開展了非等溫同步糖

2、化發(fā)酵銅藻制備生物乙醇的系統(tǒng)研究。
　　主要結(jié)果如下:
　　(1)銅藻具有與常見的陸地農(nóng)林廢棄物相當(dāng)?shù)哪举|(zhì)纖維素，同時(shí)，由于木質(zhì)素含量較低，適用于生物乙醇的制備。根據(jù)其纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量而構(gòu)建的模型化合物，能夠在一定程度上反映其制備規(guī)律。
　　(2)稀硫酸預(yù)處理?xiàng)l件對還原糖得率的影響程度從大到小依次為:硫酸濃度、水解溫度、水解時(shí)間及液固比。其最佳預(yù)處理?xiàng)l件為硫酸濃度4％，水解溫度120℃，水解時(shí)間2.0h，液

3、固比20 mL∶g，此時(shí)還原糖得率為22.1％，纖維素水解率為18％，半纖維素水解率為83％，木質(zhì)素幾乎不水解。經(jīng)過該條件處理后再進(jìn)行酶解的樣品，其發(fā)酵所得的乙醇得率為0.068 g/g DW，遠(yuǎn)高于只進(jìn)行酸水解的0.013g/g DW和只進(jìn)行酶水解的0.033 g/g DW。
　　(3)非等溫同步糖化發(fā)酵有利于解決酶解與發(fā)酵溫度不適的問題，通過對工藝條件的研究，表明對乙醇得率影響程度從大到小依次為:發(fā)酵溫度、纖維素酶預(yù)水解時(shí)間、