玉米秸秆水解与木糖酒精发酵的初步研究

在实验室规模上，对玉米秸秆粉的稀酸水解条件以及水解糖液中木糖的乙醇发酵进行了初步研究，在121℃、90min、固形物20%、1.5%硫酸的条件下可得27.0%的总糖转化率，热带假丝酵母菌株(Candida tropicalis SQY2-30）在29～30℃、摇床90r/min的条件下发酵糖度为7%的玉米秸秆粉水解糖液，可得到16.9g/L的乙醇浓度。     

稀酸水解玉米秸秆两步发酵联产纤维素乙醇和氢气

构建了玉米秸秆两步发酵联产乙醇-氢气体系,系统考察了多种脱毒方法对秸秆稀酸水解物发酵生产乙醇和氢气的影响,探讨了秸秆的降解机理。结果表明:当以稀酸水解玉米秸秆时,采用离子交换树脂吸附结合真空旋转蒸发对玉米秸秆稀酸水解液进行脱毒处理效果最好,乙醇和氢气的最大产量分别为131.1 mg/g TS和44.6 mL/g TS,其秸秆的能量回收率为33.2%。玉米秸秆经稀酸处理后绝大多数半纤维素被降解用于发酵生产乙醇,而天然产氢微生物具有直接降解纤维素发酵产氢的能力。     

枯草芽孢杆菌利用玉米秸秆水解液生产乙偶姻

玉米秸秆作为可再生农林业资源,其富含木质纤维素,被酸水解后可产生木糖、葡萄糖、阿拉伯糖等糖类,可作为碳源用于枯草芽孢杆菌发酵生产乙偶姻,在开发新能源和环境保护等方面具有重要的经济效益和社会效益。通过响应面设计研究了水解酸浓度、水解温度、水解时间对玉米秸秆水解液中糖类物质得率的影响,得到最优的预处理条件为：温度120℃,硫酸体积分数1.0%,水解时间1 h,在得到较多糖类物质的前提下减少了对玉米秸秆纤维结构的破坏,以枯草芽孢杆菌利用混合玉米秸秆水解液和LB培养基在5 L自动发酵罐发酵至第5天,乙偶姻产量达到最大值10.4 g/L,其水解残渣可用于造纸,协同提高玉米秸秆的综合利用率。     

玉米皮水解液生产单细胞蛋白与L-阿拉伯糖

利用酵母菌发酵玉米皮稀酸水解液中的葡萄糖和木糖生产单细胞蛋白(SCP),再从发酵上清液中分离制备L-阿拉伯糖。采用正交实验方法确定了玉米皮稀硫酸水解的最佳工艺条件:H2SO4质量分数为1.5%,水解温度120℃,水解时间3 h,固液比1:10(g:mL)。在此条件下,水解得到木糖、阿拉伯糖和葡萄糖含量分别为22.17 g/L、12.29 g/L、11.16 g/L。比较了四种酵母菌对木糖和阿拉伯糖的利用情况,结果表明,热带假丝酵母利用木糖速度最快,菌体生物量最高,且发酵过程中阿拉伯糖损失较小。利用该菌发酵玉米皮酸水解液,菌体生物量达12.6 g/L,L-阿拉伯糖晶体得率为6.8%(以玉米皮干重计)。     

油菜秆酸水解糖化及水解液生产酒精的研究

对油菜秸秆酸水解糖化及水解液发酵成乙醇进行了研究.考察了稀酸浓度、温度、时间及液固比对酸水解的影响;以糖浓度为指标,用正交实验法探讨了酸水解的较佳条件;将浓缩及消毒后的酸水解糖液进行了发酵.结果表明,稀硫酸水解油菜秆以酸浓度(wt)为1.0%、温度为120℃、时间为60min、液固比(mL/g)8:1为最优,此时水解液中糖浓度可达到24.03 g/L;N-1菌发酵78.20 g/L的水解糖液以60 h为最佳,此时乙醇产量为21.70 g/L.     

圆红冬孢酵母发酵玉米秸秆水解液产油脂的研究

以玉米秸秆为原料,圆红冬孢酵母As 2.1389为实验菌株,研究了玉米秸秆稀酸水解的条件及该菌种在水解液中发酵产油脂的特性.结果表明,玉米秸秆的最佳水解条件为:硫酸体积分数2％,固液比1∶10,121℃高压水解20 min;在此条件下,水解液中的还原糖含量为38.77 g/L.圆红冬孢酵母在经Ca(OH)2脱毒处理后的水解液中进行发酵产油脂,最佳发酵条件为:pH 5,接种量15％,发酵时间5d,得到的生物量为13.5 g/L,油脂产量4.71 g/L,油脂含量为34.89％,还原糖利用率95.73％.气相色谱-质谱分析表明其油脂的脂肪酸组成与植物油脂相似,可作为制备生物柴油的原料油脂.     

嗜鞣管囊酵母发酵柑橘皮水解液生产乙醇的研究

本文旨在研究嗜鞣管囊酵母利用柑橘皮半纤维素水解液发酵生产乙醇的可行性.采用木聚糖酶水解柑橘皮半纤维素,利用嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)进行木糖发酵生产乙醇;测定嗜鞣管囊酵母细胞生长曲线,乙醇生产及木糖残留曲线,并研究发酵工艺条件.试验结果表明,嗜鞣管囊酵母可有效利用柑橘皮水解液中的木糖进行细胞生长和乙醇生产.以柑橘皮水解液为碳源,发酵生产乙醇是可行的.优化的乙醇发酵生产工艺条件是:发酵时间20 h、温度28℃、摇床转速100 r/min、初始pH 4.5、接种量5％.在此工艺条件下,乙醇产量10.1 mg/mL,乙醇得率0.388 g乙醇/g木糖,是理论得率的84.3％.     

原生质体融合子发酵玉米秸秆水解液生产燃料乙醇的试验研究

对由原生质体融合技术获得的融合子F10进行了玉米秸秆水解液的发酵试验研究,结果表明,融合子F10对玉米秸秆水解液中葡萄糖和木糖的利用率远高于亲本D-12,发酵醪中乙醇浓度最高达到1．1％（v／v）,明显高于双亲P-01（0．6％）和D-12（0．3％）。说明融合子F10可以用于发酵玉米秸秆水解液生产燃料乙醇。     

利用玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇

利用1株克雷伯氏菌(Klebsiella oxytocaZU-03)发酵玉米秸秆水解液生产2,3-丁二醇,使水解液中的己糖和戊糖都得到了有效利用。研究结果表明,当玉米秸秆水解液中Na2SO4浓度低于20 g/L时,对2,3-丁二醇的发酵无明显影响。乙酸和乙醇是主要的发酵副产物,当浓度分别超过20 g/L和5 g/L时,对发酵的抑制作用较明显。玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇的适宜初始pH值为6.0-6.5,初始总糖浓度为80-100 g/L。在总糖浓度80 g/L(含葡萄糖47.25 g/L,木糖32.75 g/L),初始pH值6.0,温度30℃的条件下发酵64 h,总糖利用率达到99.36%,2,3-丁二醇的质量浓度为37.20 g/L,产率为0.468 g/g(总糖),达到理论最大产率的94%。     

玉米秸秆酸水解液中单糖种类及共变化规律

研究了玉米秸秆稀酸条件下水解所得的单糖种类,以及不同酸处理条件对各产物得率的影响。玉米秸秆经高浓磨粗磨后,在蒸煮锅中用稀酸处理,所得水解液经高效液相色谱检测,测得其中的单糖种类及其含量,并研究了各单糖产量随温度的变化趋势。实验结果表明,酸水解液中水解产物主要为木糖、L-阿拉伯糖、果糖、葡萄糖。在温度为100～140℃时,水解液的主要产物为L-阿拉伯糖和葡萄糖;温度大于140℃时,水解液中的主要产物为木糖。     

玉米秸秆生产燃料乙醇技术

玉米秸秆经预处理后可得到纤维素和半纤维素,用酸或酶将其水解成单糖,再进行发酵就可以生产燃料乙醇。对玉米秸秆生产燃料乙醇的原料预处理、水解产生可发酵单糖和乙醇发酵等技术方法进行了综述。     

运动发酵单胞菌和休哈塔假丝酵母混合发酵秸秆产乙醇

首先考察了运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,Z.mobilis)和休哈塔假丝酵母(Candida shehatae,C.shehatae)分别利用葡萄糖或木糖为唯一底物时的乙醇发酵特性;其次,研究了单菌及双菌发酵混合糖(葡萄糖和木糖比例为3∶1)的产乙醇性能;在此基础上,考察了单菌和双菌培养应用于玉米秸秆发酵产乙醇的可行性。结果表明,Z.mobilis和C.shehatae的接种方式显著影响混合糖发酵产乙醇的效率,当分步接种发酵48 h后,乙醇产量达到最高,为25.77 g/L。当以60 g/L Na OH预处理的玉米秸秆为底物时,分步接种可高效利用秸秆酶解产物(葡萄糖和木糖)实现乙醇产量的最大值(22.34 g/L),提示Z.mobilis和C.shehatae分步接种发酵可最大化地发酵秸秆中的葡萄糖和木糖生产乙醇,有利于乙醇的高产率生产,可为实现纤维原料生产燃料乙醇的工业化提供参考。     

双酵母发酵秸秆水解糖产乙醇条件研究

初步探讨了秸秆水解糖混菌发酵的最优条件。结果表明,调整秸秆水解液中葡萄糖与木糖的比例为3：2,初始糖浓度为100g／L,初始pH为5．5,在32℃下进行嗜单宁管囊酵母和酿酒酵母混合发酵44h,平均乙醇浓度为35g／L左右,最大糖醇转化率为35．6％,达到混合发酵理论值的72．1％。从经济角度来看,混糖发酵优于分步发酵。     

酵母菌利用木糖发酵生产乙醇的研究进展

纤维燃料乙醇的生产,第一步为木质纤维素水解为单糖.在木质纤维素水解液的单糖中,木糖含量仅次于葡萄糖.充分利用木糖发酵生产乙醇是纤维素燃料乙醇生产的关键之一,然而缺乏可有效转化木糖生成乙醇的天然菌种,因此对木糖发酵菌种的研究具有重要意义.相比细菌及其他真菌,酵母菌发酵木糖生产乙醇具有显著优势.该文主要针对酵母菌的木糖代谢生产乙醇的机理及其近年来的育种研究,包括诱变育种、原生质体融合及基因工程和蛋白质工程育种等方面进行综述,并对其应用前景进行展望.     

玉米秸秆稀酸水解液发酵生产纤维素乙醇的研究

该文系统考察了溶氧、初始pH值、培养温度、氮源以及玉米秸秆稀酸水解液中糠醛和乙酸对嗜鞣管囊酵母乙醇发酵的影响。结果表明,装液量75mL/250mL三角瓶、转速80r/min、初始pH值为5.5、培养温度30℃和酵母膏6g/L是嗜鞣管囊酵母乙醇发酵的较佳条件,乙醇产量可达到7.52g/L;糠醛和乙酸对嗜鞣管囊酵母细胞增殖、乙醇合成和底物消耗具有明显的抑制作用,且糠醛和乙酸同时存在于发酵培养基中会加剧抑制的产生。经菌种驯化改良后,嗜鞣管囊酵母G21增强了对秸秆稀酸水解液的适应性,实际乙醇得率由77.7%vol提高至89.4%vol。     

玉米秸秆酶法降解洗脱解吸工艺优化研究

作为最具代表性的木质纤维素材料,玉米秸秆是生产低聚木糖的理想选择。由于以玉米秸秆直接水解产生的低聚木糖杂质含量太高,导致后期精制步骤变得非常难以进行。试验旨在研究玉米秸秆酶法降解工艺的优化,以提高玉米秸秆中低聚木糖的质量和抗氧化活性。研究结果表明,玉米秸秆酶法降解生产的低聚木糖在乙醇梯度洗脱过程中具有明显的解吸优先性; 30%乙醇洗脱液中低聚木糖的纯度最高为98.12%。玉米秸秆酶法降解生产的低聚木糖抗氧化活性测定表明,当70%乙醇洗脱液质量浓度为3 mg/mL时,低聚木糖的自由基清除率达到89.89%,可直接在抗氧化食品及饲料添加剂中应用。     

玉米秸秆液化产物水解制糖研究

玉米秸秆通过液化技术预处理后,其主要成分为纤维素,纤维素通过酸水解或酶水解后,生成还原糖,进而利用酵母菌发酵制备燃料乙醇。该文研究的主要内容是利用无机酸对玉米秸秆液化产物进行水解,得出最佳水解条件为温度50℃,液固比1∶20(mL/g),硫酸浓度70%,水解时间60m in。水解产物中还原糖含量可以达到31.76%。     

椰壳常压酸水解制备木糖

本文介绍了椰壳常压酸水解制备木糖工艺过程,通过正交试验考察了酸预处理时间、酸浓度、椰壳粉粒度、水解时间等对木糖产率的影响。结果表明:酸浓度与水解时间对木糖产率有显著性影响,酸预处理时间和椰壳粉粒度对木糖产率没有显著性影响,采用0.2mol/L的盐酸,100℃温度下水解6h,木糖产率可达椰壳空气干燥基质量的16%,水解液经脱色脱盐等一系列工艺制备的椰壳木糖纯度达99%以上。     

利用玉米秸秆水解液厌氧发酵产丁二酸的研究

对玉米秸秆水解液发酵产丁二酸进行了研究。玉米秸秆水解液中含有对菌体生长不利的物质,通过不同的脱毒方法处理玉米秸秆水解液,考察了脱毒前后抑制物以及总糖含量的变化,结果表明,活性炭和Ca（OH）2同时使用的脱毒效果最好;抑制物糠醛及羟甲基糠醛（HMF）的去除率分别为91．11％、89．83％,而总糖损失率仅为5．57％。用脱毒后的玉米秸秆水解液作为碳源发酵产丁二酸,其产量可达到66．23g／L,收率为67．28％,分别比未经脱毒时提高24．81g／L,25．30％。     

树脂对小麦秸秆水解液中丁醇发酵抑制物的脱除效果

酸水解产生的副产物会严重抑制小麦秸秆水解液丁醇发酵.该文针对树脂对小麦秸秆水解液中丁醇发酵抑制物的脱除效果进行研究.通过强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂732及大孔树脂XAD-4对小麦秸秆水解液进行抑制物脱除处理,以未处理组作为对照.离子交换树脂732处理后丁醇得率及含量均高于大孔树脂XAD-4处理.离子交换树脂732处理...