廢報紙同步糖化發(fā)酵生產燃料乙醇.pdf

1、木質纖維素是世界上最豐富的碳水化合物資源。隨著地球上不可再生資源化石燃料日益耗盡，利用生物技術將木質纖維素通過生物轉化生成可替代化石燃料的酒精具有重大意義。 木質纖維素生產燃料乙醇的酶法糖化過程中，預處理與纖維素酶是兩個關鍵的成本控制因素。因此本論文選用價格低廉、已脫去木質素的廢報紙作為原料，不需要復雜的預處理，節(jié)約了成本。同時在同步糖化發(fā)酵中添加非離子表面活性劑，提高纖維素的水解率，進而提高最終的燃料乙醇產率。 在造紙

2、過程中使用了大量的化學物質，這些物質黏附在報紙的外層，報紙的水解效率很低。用0.25％磷酸在室溫20℃處理30分鐘，廢報紙懸浮液的濃度為50g/L，反應后過濾，水洗至中性，可以破壞報紙的膠層結構，提高報紙的酶解效率。研究中采用安琪耐高溫釀酒高活性干酵母和丹寶利耐高溫釀酒高活性干酵母進行發(fā)酵，兩種菌株均具有耐酸耐高溫的優(yōu)勢，可在40℃正常發(fā)酵，緩解纖維素水解的溫度和酵母菌發(fā)酵的溫度不一致的矛盾。。 同步糖化發(fā)酵被認為是木質纖維素生

3、物法轉化為酒精最有效的方法，也是最常用的一種方法。工藝簡單，糖化和水解在一個反應器中進行，水解產生的葡萄糖不斷被微生物消耗，避免了對水解反應的產物抑制，有利于酶水解的進行，提高了糖化效率和發(fā)酵效率。因此本論文采用這種工藝進行燃料乙醇的生產。 在實驗中，考察了添加不同的非離子表面活性劑吐溫20、吐溫60、吐溫80和曲拉通X-100對同步糖化發(fā)酵結果的影響，通過比較表明，吐溫20的效果最好，能顯著地提高發(fā)酵液中還原糖的產量和乙醇產率

4、。 實驗中還研究了添加吐溫20對廢報紙同步糖化發(fā)酵產酒精的影響，與不加表面活性劑的實驗進行對比，并通過正交實驗和單因素實驗考察了發(fā)酵時間、酶用量、接種量和吐溫20的濃度對廢報紙同步糖化發(fā)酵的影響。結果顯示吐溫20能有效提高發(fā)酵液中還原糖的濃度和酒精的產率，減少高成本的纖維素酶用量。添加0.15％的吐溫20，酒精產率相應地增加了5.47％和7.24％，還原糖的含量分別增加了11.8％和12.2％。在最優(yōu)發(fā)酵條件72小時、20FPU