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文檔簡介
1、本研究旨在利用柑橘加工廢棄物—柑橘皮渣提取柑橘糖蜜,進一步發(fā)酵生成燃料乙醇,研究主要包括柑橘糖蜜的提取、糖蜜組成成份的分析、菌種選擇、發(fā)酵條件優(yōu)化,蒸餾濃縮發(fā)酵醪液,制取無水乙醇等內(nèi)容,以期探索柑橘糖蜜燃料乙醇工業(yè)化生產(chǎn)的可行性。 將柑橘皮渣與0.3%皮渣重量的生石灰充分混合,靜置20分鐘使之完全硬化,用壓榨機壓榨和螺旋榨汁機過濾得清液,靜置12小時用虹吸的方法除去上層皮精油層,負壓條件下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,可得濃度40°Bri
2、x以上的柑橘糖蜜。 用水反復洗滌果肉渣五次,即可將所含可溶性同形物完全洗出,得到的糖液可以直接用于發(fā)酵或與皮渣糖蜜一起稀釋后發(fā)酵,或者濃縮后與皮渣糖蜜混合用于發(fā)酵生產(chǎn)酒精。 將得到的柑橘糖蜜與果肉渣糖液進行成分分析的結(jié)果是,柑橘皮渣壓榨液的可溶性固形物11.8°Brix,還原糖5.57g/100ml,總糖9.28g/100ml。皮精油含量為0.756%(重量比)。濃縮為40°Brix糖蜜時,還原糖15g/100ml,總糖
3、34g/100ml。皮精油0.05%(重量比)。壓榨液與糖蜜的果膠含量分別為0.474%和0.653%。 皮精油含量少于0.03%時,對酵母菌生長的影響不明顯,但是當含量超過0.04%時,對酵母菌生長的影響顯著,明顯延長了酵母菌的生長延滯期。稀釋后的糖蜜中皮精油的含量小于0.04%,對酒精發(fā)酵影響不明顯。 通過對代號為X1、X2、X3、X4、X5和X6六株菌種發(fā)酵性能的比較研究,結(jié)果表明無論發(fā)酵酒精產(chǎn)量還是在柑橘糖蜜培養(yǎng)
4、基中的適應性,釀酒酵母X4都是發(fā)酵柑橘糖蜜生產(chǎn)酒精的最優(yōu)良的菌種。用該菌種發(fā)酵直接濃縮的壓榨液和柑橘糖蜜,酒精產(chǎn)量分別是20g/L和72g/L。 通過單因素實驗得出,在25°Brix柑橘糖蜜中(NH4)2SO4添加量為1.8g/L,KH2PO4和MgSO4的添加量均為0.6g/L,初始pH值為5.0,按3×107個/ml的接種量接入糖蜜發(fā)酵液中,于30℃靜置發(fā)酵,酒精產(chǎn)量為82.4g/L。 通過正交實驗得出柑橘糖蜜發(fā)酵的
5、的最佳工藝條件是:(NH4)2SO4添加量為1.8g/L,KH2PO4和MgSO4的添加量均為0.6g/L,初始pH5.0,初始糖度25°Brix,按3×107個/ml的接種量接入糖蜜發(fā)酵液中,在30℃靜置發(fā)酵,釀酒酵母X4的發(fā)酵效率最高。 在單因素實驗和正交實驗基礎上進行15L發(fā)酵罐小試,發(fā)酵曲線與搖瓶實驗結(jié)果相似,只是延滯期較短。結(jié)果說明酵母在發(fā)酵罐中的發(fā)酵能力與搖瓶中的基本相同。說明該菌種發(fā)酵性能穩(wěn)定,在搖瓶試驗的結(jié)果在以
6、后的放大試驗中得到驗證。通過3次常壓蒸餾可以得到78-85度的酒精,再采用1次真空蒸餾可得到酒精含量95%以上的酒精。 柑橘糖蜜的原料是柑橘皮渣廢棄物,其原料的成本為0元。通過與玉米,甜高梁汁等為原料的酒精發(fā)酵成本比較得出結(jié)論,用柑橘糖蜜生產(chǎn)酒精的競爭力更強。只要有充足的原料來源,可以進行工業(yè)化生產(chǎn),是一種潛在的生物能源資源。 總之,本研究證實柑橘皮渣經(jīng)過適宜的工藝處理后,制成的糖蜜可用于酒精發(fā)酵,作為生產(chǎn)乙醇燃料的有競
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