多粮型白酒酒糟与水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气特性研究

发酵原料总固体含量(TS)为8%,以多粮型白酒酒糟和水稻秸秆不同比例混合废弃物发酵原料,研究了30℃下不同比例混合废弃物厌氧发酵产沼气的特性,分析了厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量、p H值和挥发性脂肪酸质量浓度的变化。研究结果表明:(1)以单纯酒糟作为发酵原料厌氧发酵初期启动速度很快,第2天达到产气最高峰,然后产气量快速下降。(2)以酒糟和稻秆不同比例混合作为发酵原料,发酵天数明显长于单纯酒糟,并且混合发酵物中稻秆所占比例越高,其发酵天数也就越长。(3)在温度为30℃,总发酵原料TS含量为8%,多粮型白酒酒糟与水稻秸秆质量比为1∶2混合时,累积产气量最大(8 600 m L),p H值的降低幅度最小,抑制酸化效果最佳,产气效果最好。研究结果可为多粮型白酒酒糟和水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气提供理论依据。     

氯化钠对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气影响

通过在餐厨垃圾发酵过程中添加不同质量浓度的氯化钠,分析厌氧消化过程中产气量、中间代谢产物、酶活等指标,考察氯化钠对厌氧消化产沼气的影响。结果表明,添加低质量浓度氯化钠对产沼气量影响不大,而添加高质量浓度氯化钠则对产气有较大的抑制作用,添加2 g/L氯化钠对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气没有影响,添加5 g/L氯化钠产气量比对照提高7.5%,添加10、20、30 g/L产气量分别比对照减少17%、24%、51%。对不同氯化钠质量浓度下产气的情况进行了动力学拟合,结果表明:添加5 g/L氯化钠时,产甲烷过程与Cheynoweth方程的相关系数R2为0.991,甲烷产量B0为399 mL/g,反应速率常数k为0.114 d-1。高浓度氯化钠影响厌氧代谢过程使得丙酸和总有机酸累积。添加20、30 g/L氯化钠下脱氢酶活性受到严重抑制,添加氯化钠浓度10、20、30 g/L氢酶失活15%、55%、60%。     

高浓玉米秸秆碱法预处理及半同步糖化发酵生产乙醇的工艺研究

为实现玉米秸秆高效转化可发酵糖,提升玉米秸秆生产纤维素乙醇竞争力,对碱过氧化氢法预处理后高浓玉米秸秆半同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行了研究。建立底物浓度与酶解糖得率关系模型,以确定适宜的底物浓度。向预处理后的玉米秸秆中添加吐温20,考察其酶解过程特性,确定吐温20最适添加量。结果表明,酶解最适条件为:底物质量浓度200 g/L,吐温20添加量8%(ω)。在该条件基础上,对酵母种龄、吐温20对酵母发酵影响、半同步糖化发酵预酶解时间、半同步糖化发酵的时间、发酵温度进行了研究,确定了半同步糖化发酵的工艺条件为:种龄16 h,吐温20添加量5%(ω),预酶解时间9 h,半同步糖化发酵时间7 d,温度34℃。在最佳条件下,发酵7 d后,乙醇浓度达到23. 64 g/L,乙醇转化率达到76. 54%,较对照组(不添加吐温20)转化率提升3. 41%。该工艺条件下能实现高浓玉米秸秆高效转化可发酵糖及乙醇的目的。     

酒精废醪液中温沼气发酵的研究

薯类淀粉酒精废醪液固液分离后,其滤液的CODcr为50240mg/L,滤液采用批量发酵工艺,在恒温20℃和30℃下进行厌氧发酵产沼气实验.结果表明,恒温20℃时.发酵HRT为40 d,产沼气量为15.2 mUmL废醪液,COD产气率为304 mL/gCOD,COD去除率为93.23%;恒温30℃时,发酵HRT为20 d,产沼气量为15.5 mL/mL废醪液,COD产气率为310 mL/gCOD,COD去除率为95.22%.     

不同接种量对玉米秸秆发酵的影响

本试验以玉米秸秆作为原料,改变接种比例,在温度38℃条件下采用批量发酵工艺进行高浓度厌氧发酵,研究不同接种量条件下的产气效果。试验表明：接种物与玉米秸秆TS的比例为1．10,Vs的比例为0．79时,厌氧发酵产沼气的效果最佳,TS产气率为412ml／g,VS产气率为470ml／g。     

白酒糟植酸提取条件的优化

以白酒糟为原料,采用盐酸浸提白酒糟中的植酸,探讨了盐酸浓度、浸提温度、浸提时间及料液比对植酸浸提量的影响,同时采用正交试验进行了优化研究,结果表明:在酸浓度1mol/L,浸提温度50%,浸提时间80mia,料液比1:6的条件下植酸的提取量较高,可达到16.92mg/g.     

温度和TS对小麦酒糟厌氧发酵产气性能的影响

在温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃,TS分别为6%、8%和10%的条件下,研究了小麦酒糟厌氧发酵过程中的pH值变化和气产率。结果表明,各实验条件下,发酵液pH值均呈现出先下降后升高的趋势,基质浓度通过改变反应混合物的pH值来间接影响发酵的反应过程,同一温度下,TS越高越容易出现酸化;不同温度下,TS对产气率的影响较大,温度40℃时的产气率远高于其他温度,且不同TS浓度下的产气率相差较大。在本实验条件下,温度为40℃、TS为6%是小麦酒糟厌氧发酵的最适宜条件。     

薇菜叶水溶性多糖提取工艺优化及体外抗氧化活性研究

以恩施山地薇菜叶为原料,采用水浸提法提取水溶性多糖,考察提取温度、时间、次数、料液比4个因素对提取率的影响,并通过L9(34)正交实验优化提取工艺条件,同时研究了薇菜水溶性多糖对O2-.、.OH体外抗氧化作用。结果表明:提取薇菜叶水溶性多糖最优工艺条件为料液比1:10(g:mL),提取温度100℃,处理2.5h,提取2次,其得率为1.10%。薇菜水溶性多糖对O2-.和.OH有明显的抑制作用,对O2-.的抑制率随浓度的增加而增大,其EC50值为0.767mg.mL-1,对.OH的抑制率在0.2～0.6mg.mL-1浓度范围内随浓度的增加而增大,当多糖浓度为0.600mg.mL-1时,抑制率为64.583%达到最大,以后随浓度的增加抑制率的变化不大。通过对其活性成分多糖的提取工艺研究及其功能性评价,为开发以天然植物为原料的新食品开发奠定理论基础。     

酒糟纤维素提取工艺研究

研究碱浓度、水解温度和料液比等因素对纤维素提取效果的影响,优化酒糟纤维素提取工艺条件.结果表明,纤维素的提取率及纯化程度主要受碱浓度的影响,在氢氧化钠浓度为0.5 mol/L、料液比1∶10、碱水解温度为60℃时,纤维素提取效果最好.     

柠檬酸盐对秸秆厌氧降解体系产沼气的影响

将马氏甲烷八叠球菌、地农芽胞杆菌、施氏假单胞菌、谢氏丙酸杆菌接种于秸秆厌氧发酵体系中,考察添加柠檬酸盐对沼气产量、纤维素降解率和木质素降解率的影响.研究发现:添加3g/L柠檬酸盐(添加组)促进了体系的产气效率,沼气产量比对照提高了1倍,其总固体(TS)、挥发性固体(VS)含量分别比对照降低11.2％和5.1％.对照挥发性脂肪酸(VFA)浓度在84h达最大值,达到7.07g/L,仅为添加组的80％,其平均积累速率51.6mg/(L·h),比添加组69.2mg/(L·h)降低25.4％,说明添加柠檬酸盐提高了厌氧发酵体系TS、VS的利用率,促进了厌氧体系乙酸和丙酸、丁酸等VFA的合成.同时发现:秸秆厌氧发酵体系的纤维素降解率普遍高于木质素降解率7.5％左右,说明多菌耦合厌氧发酵产沼气体系的降解纤维素能力高于降解木质素的能力.