水稻秸秆同步糖化发酵生产燃料乙醇的研究

研究了培养基起始pH、发酵时间、发酵温度、酵母接种量和吐温80对水稻秸秆同步糖化发酵产乙醇的影响。结果表明,酵母接种量能有效地提高发酵液中乙醇的产率。水稻秸秆同步糖化发酵生产燃料乙醇的适宜发酵工艺条件为：起始pH值为4．0～4．5,培养温度为32℃,接种量为12％,发酵时间12-24h。在此条件下,生成乙醇的浓度为1．4mg／mL,水稻秸秆原料的乙醇转化率达7．02％。     

小麦秸秆同步糖化发酵制取燃料乙醇

利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae BY4742对小麦秸秆同步糖化发酵(simultaneously saccharification and fermentation,SSF)生产燃料乙醇的条件进行了研究,系统考察和研究了温度、固体含量、纤维素酶投加量、酵母菌浓度对SSF过程中乙醇浓度和产率的影响,并对以上参数做了初步优化,以提高最终乙醇浓度和产率。结果表明,小麦秸秆同步糖化发酵乙醇的最优条件为:温度38℃,固体含量16.0%(m/V),纤维素酶投加量35FPU/g底物,酵母菌浓度8 g/L。在此条件下,NaOH预处理后的小麦经过120 h同步糖化发酵,乙醇浓度达到最大值,为38.32 g/L,产率达理论产率的71.71%,木糖浓度为12.94 g/L。     

木薯半连续同步糖化发酵乙醇

研究了用木薯为原料,半连续同步糖化发酵生产乙醇的工艺。工艺条件为:原料粉碎粒度:Φ1.5mm,料水比:1∶2.3,α-淀粉酶、糖化酶的添加量分别为9U/g木薯粉,120U/g木薯粉,95℃下蒸煮90min～110min,60℃下前糖化35min～40min。前期发酵温度28℃,中后期发酵温度32℃,总发酵时间69h。在此条件下酒精度达到13.5%vol,半连续发酵17d,为进一步研究以木薯为原料生产乙醇工业化提供了依据。     

同步糖化技术在燃料乙醇生产中的工程应用

国内燃料乙醇市场需求增长迅猛,用粮食作为主要发酵原料生产的燃料乙醇比例将逐年降低,木薯燃料乙醇生产技术逐步得到推广.通过介绍木薯燃料乙醇传统糖化工艺与同步糖化生产技术,为下一步能量综合利用的研究做铺垫.     

马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺研究

采用生料同步糖化发酵法,将马铃薯提取淀粉后的废渣进行发酵制备乙醇,对各影响因素进行了探讨,获得了最佳发酵工艺条件.结果显示:适宜发酵条件为水料比3.5∶1.0、初始pH4.5、酵母接种量0.4％、发酵温度32℃、糖化酶添加量160U/g,α-淀粉酶添加量10U/g、纤维素酶添加量10U/g、原料粒度0.40mm.     

底物添加策略对纤维素乙醇同步糖化发酵的影响

利用玉米秸秆气爆预处理后的产物进行同步糖化发酵,研究了不同的底物添加策略对同步糖化发酵的影响。结果表明,通过分批添加底物,能提高木糖利用率,乙醇产量接近理论转化率(包括木糖)的50%;仅利用固形物进行同步糖化发酵,通过改变固形物浓度能有效提高乙醇终浓度,最大可达到49.9 g/L,转化率最高可达82.7%。采用不同的底物添加能有效改善同步糖化发酵过程中对木糖的利用率、乙醇终浓度以及乙醇转化率。     

利用甘薯发酵生产燃料乙醇的工艺参数优化

以甘薯块茎为原料在实验室条件下发酵生产燃料乙醇,采用低温液化及同步糖化发酵相结合的工艺,应用耐高温活性干酵母,研究了影响甘薯生产燃料乙醇的主要因素,并确定了最佳发酵条件,最佳发酵条件：100 g薯浆中的加水量为70 ml,液化酶的添加量为30 μl,86℃保温条件下液化时间为90 min,糖化酶的添加量为 100 μl,醪液发酵前不用进行pH调节,也无需添加无机盐、氮源等营养物质,30℃恒温条件下同步糖化发酵的时间为60 h。试验结果表明,甘薯样品“商薯19”在此发酵条件下的乙醇产量达到12.66 g/(100 g)鲜薯,转化效率为92.0%。     

响应面法优化马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺

采用生料同步糖化发酵法,将马铃薯废渣发酵生产乙醇,对各个影响因素进行了研究,并通过响应面法优化发酵工艺。结果显示:最佳发酵条件为水料比3.5∶1、初始pH值4.5、酵母接种量0.42%、发酵温度32℃、糖化酶添加量165U/g、α-淀粉酶添加量11U/g、纤维素酶添加量12U/g、原料粒度0.40mm。该方法工艺简单,能耗小,成本低,可用于马铃薯废渣工业化处理。     

堆积糖化对玉米秸秆同步糖化固态发酵生产乙醇的影响

该文以玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破预处理后接入Trichoderma reesei Rut C-40培养纤维素酶曲,将纤维素酶曲与汽爆秸秆混合堆积糖化后,接入酵母菌进行同步糖化固态发酵生产乙醇,通过Box-Behnken设计实验得到最适酶解工艺条件:酶曲/汽爆秸秆为1.2,温度46℃,pH值4.4,堆积糖化48h后酶解率可达到32.50%。将酶解糖化48h后的底物接入酵母菌,发酵96h后乙醇产率可达0.15g/g底物,较直接同步糖化发酵乙醇产率提高了9.3%。     

混合菌同步糖化共发酵造纸污泥产乙醇

对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）与重组大肠杆菌K011（Escherichia coli）混合菌同步糖化共发酵造纸污泥产乙醇进行了初步研究。在底物浓度为50g／L时,通过单因素实验和正交实验获得乙醇发酵的最佳条件：纤维素酶添加量25FPU／g底物,接种量为6％,酿酒酵母与重组大肠杆菌K011接种比例为1：1（细胞干重初始浓度分别为1．0g／L和0．3g／L左右）。发酵72h后,乙醇浓度为5．71g／L,产率达到0．114g乙醇／g污泥,达到理论值的42．5％。分别用酿酒酵母、K011单菌种发酵与双菌株组合发酵对比结果表明,混合菌发酵效果明显优于单菌种发酵。     

向日葵秸秆发酵生产乙醇工艺的研究

研究了向日葵秸秆同步糖化发酵生产乙醇的最佳工艺条件.考察了不同预处理方法对秸秆处理效果的影响,确定1％ H2SO4处理为最佳预处理方法;通过单因素和正交实验,确定向日葵秸秆同步糖化发酵乙醇的最佳条件为:发酵时间120 h,料液比1:45,接种量4％,pH5.0,发酵温度35℃,在此条件下乙醇浓度为3.88 ％vol,还原糖利用率为96.16％.     

同步糖化浓醪发酵影响因素的探析

目前发酵法生产燃料乙醇普遍存在着成本较高,耗能过大的问题,解决这些问题已成为今后发酵法生产技术的发展方向。高浓度酒精发酵为生产企业提高经济效益,节约能源,保护环境起到积极的促进作用,在浓醪发酵工艺基础上,采取同步糖化工艺措施能够进一步降低原料消耗及综合能耗,符合燃料乙醇生产技术发展方向,具有重要的推广价值。充分探讨同步糖化发酵过程的影响因素,在工业装置上摸索出同步糖化浓醪发酵过程的控制手段,在传统发酵酒精浓度12％vol的基础上,发酵酒精浓度增加到14％vol。     

玉米秸秆糖化液发酵纤维燃料体系优化研究

研究了嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)P-01发酵玉米秸秆糖化液生产纤维乙醇的体系。在原料酶解时用磷酸缓冲液(pH4.8、0.0667mol/L KH2PO4-Na2HPO4溶液),更适合P-01发酵;玉米秸秆糖化液的发酵培养基配方为:酵母膏0.3g/L,蛋白胨0.5g/L,尿素0.2g/L,(NH4)2HPO40.1g/L,吐温800.25mmol/L,聚乙烯醇25mg/L,L-谷氨酰胺0.625g/L,pH5.0;添加油酸对发酵结果的影响不明显;在发酵至36h补料,乙醇最终体积分数为2.05%,比对照(1.54%)提高了33.17%。     

甜高粱秸秆固体发酵生产乙醇工艺研究

甜高粱秸秆固体发酵生产乙醇工艺流程为:粉碎后的甜高粱秸秆经过部分蒸料加热后与冷料混匀,使料温达到20℃左右,接种,入池发酵.经过4～5d发酵,发酵温度可从18℃升到40℃左右,糖的利用率可以达到47.6%,蒸馏后酒精度最高达到73%,平均为59%,平均出酒率为48.4kg/t.     

Reusable Floating Beads with Immobilized Xylose-Fermenting Yeast Cells for Simultaneous Saccharification and Fermentation of Lime-Pretreated Rice Straw

Novel bioreactor beads for simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of lime-pretreated rice straw (RS) into ethanol were prepared. Genetically modified Saccharomyces cerevisiae cells expressing genes encoding xylose reductase, xylitol dehydrogenase, and xylulokinase were immobilized in calcium alginate beads containing inorganic lightweight filler particles to reduce specific gravity. For SSF experiments, the beads were floated in slurry composed of lime-pretreated RS and enzymes and incubated under CO₂ atmosphere to reduce the pH for saccharification and fermentation. Following this reaction, beads were readily picked up from the upper part of the slurry and were directly transferred to the next vessel with slurry. After 240 h of incubation, ethanol production by the beads was equivalent to that by free cells, a trend that was repeated in nine additional runs, with slightly improved ethanol yields. Slurry with pre-saccharified lime-pretreated RS was subjected to SSF with floating beads for 168 h. Although higher cell concentrations in beads resulted in more rapid initial ethanol production rates, with negligible diauxic behavior for glucose and xylose utilization, no improvement in the ethanol yield was observed. A fermentor-scale SSF experiment with floating beads was successfully performed twice, with repeated use of the beads, resulting in the production of 40.0 and 39.7 g/L ethanol. There was no decomposition of the beads during agitation at 60 rpm. Thus, this bioreactor enables reuse of yeast cells for efficient ethanol production by SSF of lignocellulosic feedstock, without the need for instruments for centrifugation or filtration of whole slurry.     

木质纤维转化制燃料乙醇的研究进展

综述了蒸汽爆破、微波辅助等木质纤维原料的预处理方法,分析了木质纤维原料的酸水解与酶水解,总结了木质纤维原料发酵制取乙醇的三种最新发酵工艺,即同步糖化发酵、固定化细胞发酵、利用高效微生物发酵。我国在木质纤维原料生产燃料乙醇的技术应用已取得了重要进展,首次采用连续汽爆技术建设成500t/年纤维素乙醇产业化试验装置,河南建成首条年产3000t的纤维乙醇产业化试验生产线。     

菊粉发酵乙醇菌种的筛选及发酵方法比较研究

以菊粉为原料发酵产燃料乙醇,分别采用一步法、两步发酵法和同步糖化发酵法进行试验研究.结果表明,在同步糖化发酵务件下,马克思克鲁维酵母与酿酒酵母组合得到的乙醇浓度最高.进行5L发酵罐试验,200g/L菊粉发酵84h,乙醇浓度达到9.84%vol,以总糖计转化率为理论值的86.27%,乙醇得率为0.44g/g.     

甜高粱秸秆固态发酵生产燃料乙醇的工艺研究

利用选育的耐酸耐高温酵母Q-10,采用甜高粱秸秆固态发酵生产燃料乙醇.当接种量为5%,发酵温度34℃,发酵起始pH4.0,糖化酶和纤维素酶用量分别为50U/g原料和20U/g原料,发酵周期4d时,乙醇体积分数达到6.5%.小试试验乙醇体积分数达到6.4%.工业试验乙醇体积分数达到6.0%.