除去蛋白質(zhì)后生物質(zhì)乙醇發(fā)酵工藝研究.pdf

1、能源短缺一直是世界各國(guó)最為關(guān)注的問(wèn)題。隨著人類對(duì)生存環(huán)境的重視，環(huán)境污染問(wèn)題也日益受到關(guān)注，發(fā)展可持續(xù)的綠色能源成為了目前的當(dāng)務(wù)之急，而以木質(zhì)纖維素原料制燃料乙醇是一個(gè)具有吸引力的方法。木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇主要包括原料的預(yù)處理、水解糖化以及發(fā)酵，用于各個(gè)過(guò)程的方法有很多，也取得了一定的進(jìn)展，但是乙醇產(chǎn)率還比較低。木質(zhì)纖維素原料成分復(fù)雜，除了纖維素、半纖維素和木質(zhì)素這三大主要成分外，還存在蛋白質(zhì)等其它成分。有研究表明，小麥秸稈除去蛋白質(zhì)

2、后對(duì)纖維素酶水解過(guò)程存在一定的影響。因此，在此基礎(chǔ)上本文研究了小麥秸稈除去蛋白質(zhì)后對(duì)整個(gè)乙醇發(fā)酵工藝的影響。
　　 首先考察了NaOH浸提法、裂解法以及酸性蛋白酶水解法這三種方法對(duì)小麥秸稈蛋白質(zhì)的除去效果，得出酸性蛋白酶水解法效果最好。接著討論了處理溫度、處理時(shí)間、pH值、固液比以及酶的添加量等因素的影響。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行條件優(yōu)化，得出酸性蛋白酶除去小麥秸稈中蛋白質(zhì)工藝的最優(yōu)組合條件為:處理溫度55℃，處理時(shí)間12h，pH4.5，固

3、液比1∶16，酸性蛋白酶添加量45mg。在該反應(yīng)條件下，纖維素降解率達(dá)到35.35％，比直接酶解法提高了42.31％。
　　 木質(zhì)纖維素原料前期處理方法不同，對(duì)纖維素酶水解糖化過(guò)程的影響也不同。以除去蛋白質(zhì)后的小麥秸稈為原料，考察了纖維素酶添加量、酶解時(shí)間、固液比、pH值以及酶解溫度一系列因素的影響，確定了除去蛋白質(zhì)后小麥秸稈纖維素酶水解的最優(yōu)組合條件為:纖維素酶添加量170mg，酶解時(shí)間56h，固液比1∶20，pH4.8，酶解

4、溫度50℃。在此條件下，除去蛋白質(zhì)后小麥秸稈纖維素降解率為59.29％，而未處理的小麥秸稈為43.73％，纖維素降解率提高了35.58％。
　　 最后，進(jìn)一步考察了除去蛋白質(zhì)后的小麥秸稈對(duì)分步糖化發(fā)酵和同步糖化發(fā)酵的影響，并以同步糖化發(fā)酵為主。通過(guò)對(duì)各發(fā)酵工藝中選定因素的研究，得出除去蛋白質(zhì)后小麥秸稈同步糖化發(fā)酵的最優(yōu)組合條件為:pH4.5，發(fā)酵溫度35℃，發(fā)酵時(shí)間60h，接種量10％，纖維素酶添加量150mg，乙醇生成濃度為2