利用玉米芯半纖維素水解液發(fā)酵Candida shehatae產乙醇的研究.pdf

1、木質纖維素類生物質是地球上最為豐富的可再生資源，隨著社會的不斷發(fā)展，人類對能源需求與日劇增，使利用生物技術應用木質纖維素類生物質發(fā)酵生產乙醇來替代化石燃料提供能源具有越來越重要的現實及應用價值。木質纖維原料生產乙醇的工藝中，半纖維素水解糖化后的水解液是有效發(fā)酵生產乙醇，并可降低乙醇生產成本的關鍵因素。
　　 利用木質纖維素類生物質發(fā)酵生產乙醇主要包括原料的預處理、木質纖維素原料的糖化、還原糖發(fā)酵產乙醇三個步驟，因半纖維素水解后會

2、產生大量的發(fā)酵抑制物，影響后續(xù)的發(fā)酵，因此在利用半纖維素水解發(fā)酵生產前需要對其進行脫毒處理。
　　 本文以玉米芯為原料，利用休哈塔假絲酵母，研究其利用該種木質纖維素類物質進行發(fā)酵生產乙醇的可能性，并對玉米芯原料的預處理工藝、脫毒工藝以及發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化。
　　 在對玉米芯預處理工藝及脫毒工藝的研究中，考察了玉米芯粉碎粒徑(10-20目與20-40目)對于預處理及水解糖化的影響，以水解液中發(fā)酵抑制物質乙酸和酚類化合物的殘

3、余量為考察標準，最終確定玉米芯預處理粉碎粒徑為10-20目，氨水浸泡濃度為10％，浸泡時間為24h，主要發(fā)酵抑制物乙酸含量去除率達93.4％，酚類化合物去除率為32.3％，極大地提高了玉米芯半纖維素水解液的發(fā)酵性能，減小了后續(xù)脫毒工藝的復雜程度及藥品消耗量。并將脫毒流程簡化為：負壓蒸發(fā)、CaO過中和，2％活性炭GH-13吸附，所得脫毒水解液完全符合水解液發(fā)酵產醇要求。
　　 通過對出發(fā)菌株休哈塔假絲酵母HDYXHT-01的耐水解

4、液毒性馴化，提高了其發(fā)酵玉米芯半纖維素水解液產乙醇的能力，通過對穩(wěn)定耐受3g/L乙酸及0.6g/L糠醛的濃度梯度平板馴化后菌株YHFK-2的正交試驗，確定了玉米芯半纖維素水解液搖瓶發(fā)酵的最佳發(fā)酵條件：水解液濃縮倍數為3倍(含葡萄糖5.12g/L，木糖68.7g/L，阿拉伯糖10.19g/L乙酸0.51g/L)，裝液量為60mL/250mL三角瓶，發(fā)酵時間為64h，pH為5.4，接種量為8％其它發(fā)酵條件為：硫酸銨0.36g/L、磷酸二氫鉀

5、2.68g/L、酵母粉2.59g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，培養(yǎng)溫度30℃，搖床轉速140r/min。經過優(yōu)化，乙醇平均產量達到了27.014g/L，是未經工藝優(yōu)化前最高產量14.82g/L的1.82倍。
　　 通過對出發(fā)菌株休啥塔假絲酵母HDYXHT-01耐乙醇能力的馴化，提高將其乙醇耐受能力由3％提高至4％，進一步提高了其進行高乙醇濃度發(fā)酵的潛力。
　　 利用休哈塔假絲酵母對玉米芯半纖維素水解液進行發(fā)酵產