橡子粉同步液化糖化产燃料乙醇的发酵条件优化

以除去单宁的橡子粉为原料,应用活性干酵母同步液化糖化发酵(SLSF)制备燃料乙醇,并通过单因素试验和正交试验优化发酵条件。结果表明,同步液化糖化发酵技术适用于橡子粉发酵制备燃料乙醇;发酵的最佳条件为:除去单宁的橡子粉20 g,料液比为1:3(g:mL),淀粉酶100 U/g,糖化酶3 750 U/g,活性干酵母1.50%;在30 ℃静止发酵120 h,发酵液中的乙醇质量浓度达到106.5 g/L,橡子淀粉的乙醇转化率达到89.36 %。采用橡子粉发酵法制备燃料乙醇与以玉米等粮食作物为原料制备的燃料乙醇质量浓度相当,可以替代粮食作物生产燃料乙醇。     

响应面法优化玉米生料生产乙醇工艺的研究

以全玉米粉为原料,对生料发酵乙醇的工艺进行研究,通过单因素实验以及响应面优化实验探讨原料粒度、底物浓度、生料酶添加量以及糖化酶添加量等因素对发酵的影响。结果表明,全玉米粉生料发酵乙醇的最佳工艺条件为50目全玉米粉为原料,底物浓度为37%,生料酶1.25%(w/w),加入酵母活化液(干酵母加量0.05%),并添加氮源尿素以及青霉素,恒温32℃发酵85 h,酒份能够达到19.86%(v/v),淀粉利用率为90.25%,响应面分析R-sq80%,R-sq(调整)80%,表示所建立的模型对异变有足够的解释能力。     

天然橡实粉转化乙醇工艺研究

以未加工的天然橡实粉为原料进行燃料乙醇的生物转化。正交试验优化橡实粉水解的最佳条件为:α-淀粉酶用量30U/g,液化时间2h,糖化酶用量100U/g,糖化时间1.5h,此条件下葡萄糖转化率82.65%。发酵96h后,乙醇浓度达到48.40g/L,发酵效率97.83%。橡实中的单宁对水解糖化过程中的酶抑制较强,但是对酵母影响较小。     

枸橼酸铋钾制备新工艺的研究

研究了以精铋为原料直接合成枸橼酸铋钾的新工艺,着重考察了合成温度、原料配比〔n(K)/n(Bi)〕、枸橼酸钾浓度对产物纯度的影响以及浓缩比和结晶乙醇用量〔V(乙醇)/V(母液)〕对Bi沉淀率的影响,确定了适宜的制备工艺条件。在合成温度为60℃、n(K)∶n(Bi)为3.075、枸橼酸钾质量浓度为0.5 mol/L、浓缩比为2.45、V(乙醇)∶V(母液)=0.45的条件下,Bi沉淀率达99.98%,枸橼酸铋钾产物的Bi和K质量分数分别为29.52%和16.58%,与其理论值相吻合。     

木薯酒精渣同步糖化发酵制乙醇的工艺研究

研究了利用木薯酒精厂废渣为原料发酵生产乙醇的方法,结果表明:经过简单的机械粉碎后,通过同步糖化发酵生产乙醇是可行的。发酵条件为:木薯酒精渣经粉碎后取粒径小于0.85mm的部分,初始料水比1∶8,纤维素酶添加量为每克木薯渣(干重)30FPU,发酵过程中在24h内分批将剩余木薯渣加入至总料水比达到1∶2.5,利用5L发酵罐进行同步糖化发酵,发酵液中乙醇质量浓度达到52g/L,木薯酒精渣到乙醇的收率达到13%。纤维素酶的添加量对发酵效果影响显著,当达到每克木薯渣(干重)50FPU时,发酵液中乙醇质量浓度可达65g/L,乙醇收率达到16%。     

糠醛渣直接同步糖化发酵生产乙醇过程比较研究

以糠醛渣为原料,直接同步糖化发酵(SSF)生产乙醇,并与水洗糠醛渣生产乙醇进行对比。通过考察不同条件来优化同步糖化发酵生产工艺条件,并分析表征了SSF过程中乙醇浓度和副产物浓度变化。优化条件为:糠醛渣底物质量分数10%,纤维素酶用量12%,无患子皂素质量浓度0.5g/L,酵母接种量7g/L,同步糖化发酵乙醇得率达到其理论得率的93.1%。与水洗糠醛渣相比,糠醛渣直接SSF过程可将原料吸附的5.50%葡萄糖部分转化为乙醇。水洗糠醛渣SSF生产乙醇所产生的副产物要远低于糠醛渣直接生产所产生的副产物,添加无患子皂素可有效抑制糠醛渣同步糖化发酵过程中副产物的产生。     

蒸汽渗透技术在乙醇发酵原位分离耦合过程中的应用研究

利用5L发酵罐分别对乙醇流加发酵、分批发酵蒸汽渗透耦合过程和流加发酵蒸汽渗透耦合过程进行了研究,并对过程进行了优化。当发酵液中ρ(乙醇)70g/L时,乙醇产率明显减慢;相对于分批发酵,蒸汽渗透耦合可使乙醇产率提高25%;相对于流加发酵,蒸汽渗透耦合可使乙醇产率提高44%;发酵与蒸汽渗透耦合最佳料液体积与膜面积比V∶A=0.053m,一级冷凝温度为-20℃,在以上条件下,整个过程乙醇回收率可达92.80%,发酵与蒸汽渗透能够较好耦合。     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。     

糠醛渣纤维乙醇同步糖化发酵过程研究

以过碱化处理的糠醛渣为原料,采用正交试验法进行同步糖化发酵(SSF)转化乙醇工艺条件及过程研究.通过考察反应温度、pH、纤维素酶用量和表面活性剂浓度来优化同步糖化发酵转化工艺条件.在正交优化条件基础上,进行了5 L发酵罐试验,并同步分析表征了发酵过程中还原糖浓度、乙醇浓度、酵母细胞数、纤维素含量及其结构变化.同步糖化发酵转化糠醛渣生成乙醇的优化条件为:反应温度38℃,pH 4.2,纤维素酶用量20 FPU/(g纤维素),吐温-20质量分数0.15%,酵母接种量10%.发酵罐中同步糖化发酵糠醛渣生成乙醇的转化率达到72.33%,过程分析表明反应时间为27 h时,糠醛渣糖化发酵产乙醇的转化率达到最高,比其他纤维原料的反应转化时间大大缩短.同步糖化发酵过程中,糠醛渣纤维素含量逐步降低,纤维索表观结晶度呈下降趋势,纤维素微晶尺寸减小.     

以玉米为原料的乙醇发酵工艺优化

以糖化醪液及发酵醪液为研究对象,通过响应面实验对ρ(糖)、营养成分及发酵工艺进行优化,达到提高酵母活性,实现高ρ(乙醇)发酵技术的突破。利用Placket-Burman(PB)实验证明磷酸氢二铵对乙醇发酵有促进作用,而磷酸氢二钾和硫酸钾对乙醇发酵无显著促进作用。利用响应面实验对ρ(糖化醪糖)及ρ(磷酸氢二铵)进行优化,当发酵醪与高质量浓度糖化醪[ρ(葡萄糖)=316 g/L]按体积比1∶1混合后,补加2 g/L磷酸氢二铵,并在30℃条件下发酵48 h,实现醪液ρ(乙醇)=137 g/L[φ(乙醇)=17%],醪液ρ(葡萄糖)1.7 g/L。