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碱性过氧化氢预处理后汽爆玉米秸秆半同步糖化发酵生产乙醇 被引量:3
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作者 刘建权 赵晓琴 +4 位作者 张裴洋 张喆 周豪 岳春 孙付保 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期7-13,共7页
为了实现纤维素乙醇生产的"三高"(高浓度、高转化率和高发酵效率)指标,以复合预处理处理后的玉米秸秆为基质,探究其半同步糖化发酵工艺过程。通过对其高底物浓度预酶解过程特性考察,确定其最佳预酶解工艺为:在加酶量30 FPU/g... 为了实现纤维素乙醇生产的"三高"(高浓度、高转化率和高发酵效率)指标,以复合预处理处理后的玉米秸秆为基质,探究其半同步糖化发酵工艺过程。通过对其高底物浓度预酶解过程特性考察,确定其最佳预酶解工艺为:在加酶量30 FPU/g干基质和50℃下,以15.6%(w/v)为起始基质浓度,在酶解12 h时补加相当于20%(w/v)初始基质浓度的干物料后继续酶解24 h。在最佳预酶解工艺基础上,探究了培养基成分和培养条件对乙醇发酵的影响,确定了发酵过程工艺:酵母提取物16 g/L、接种龄20 h、接种量0.6 g干菌体/L、发酵温度39℃和PEG4000 0.01 g/g干基质。在最佳的半同糖化发酵工艺下,发酵24 h后,乙醇产量达73.75 g/L,发酵效率为3.07 g/(L·h),转化率为61%。结果表明通过补料半同步糖化发酵过程可以实现高浓度和高发酵效率双重目标,这有利于推进纤维素乙醇生产的工业化发展。 展开更多
关键词 汽爆玉米秸秆 半同步糖化发酵 分批补料 纤维素乙醇 发酵效率
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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 被引量:5
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作者 连战 吕志飞 +5 位作者 刘彬 刘欣 李乔丹 田冰 庄倩倩 刘同军 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期124-129,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 玉米秸秆 碱性过氧化氢预处理 吐温20 半同步糖化发酵
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稻草半同步糖化发酵转化燃料乙醇工艺条件优化 被引量:1
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作者 黄育刚 黄书鑫 吕继良 《湖北理工学院学报》 2018年第3期13-16,共4页
为了开发稻草和污泥综合利用的新途径,采用半同步糖化发酵工艺,利用纤维素酶和酿酒酵母糖化发酵稻草,并在发酵过程中外加污泥以调节碳氮比(C/N),使稻草转化为燃料乙醇。研究了初始pH、稻草质量、外加污泥质量、酿酒酵母接种量和纤维素... 为了开发稻草和污泥综合利用的新途径,采用半同步糖化发酵工艺,利用纤维素酶和酿酒酵母糖化发酵稻草,并在发酵过程中外加污泥以调节碳氮比(C/N),使稻草转化为燃料乙醇。研究了初始pH、稻草质量、外加污泥质量、酿酒酵母接种量和纤维素酶活力等因素对乙醇浓度的影响。研究结果表明:在初始pH=6,温度为37℃的条件下,利用20 FPU纤维素酶、5 mL酿酒酵母糖化发酵1 g预处理稻草和1 g预处理污泥36 h后,得到乙醇的最高浓度为2.58 g/L。 展开更多
关键词 稻草 半同步糖化发酵 污泥 酿酒酵母 乙醇
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玉米秸秆半同步与同步糖化发酵的研究 被引量:3
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作者 杨德良 储秋露 +4 位作者 赖晨欢 谢益晖 李鑫 余世袁 勇强 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期55-59,共5页
于初始底物质量浓度100 g/L,酶解6 h、12 h分别补料50 g/L条件下,以总底物质量浓度200 g/L的绿液预处理玉米秸秆,先预酶解24 h后同步糖化发酵48 h,体系中乙醇质量浓度47.58 g/L,乙醇得率为0.42 g/g(以纤维素计,下同)。而不经预酶解直接... 于初始底物质量浓度100 g/L,酶解6 h、12 h分别补料50 g/L条件下,以总底物质量浓度200 g/L的绿液预处理玉米秸秆,先预酶解24 h后同步糖化发酵48 h,体系中乙醇质量浓度47.58 g/L,乙醇得率为0.42 g/g(以纤维素计,下同)。而不经预酶解直接同步糖化发酵72 h,体系中乙醇质量浓度48.57 g/L,乙醇得率为0.43 g/g。与基于补料预酶解的半同步糖化发酵相比,补料同步糖化发酵技术工艺简单,适合于高浓度底物绿液预处理玉米秸秆的生物转化。 展开更多
关键词 玉米秸秆 半同步糖化发酵 同步糖化发酵 乙醇
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酸预处理麦秆半同步和同步糖化发酵制乙醇条件优化 被引量:2
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作者 崔茂金 张瑞晓 +2 位作者 刘亚南 陈亚新 封亚融 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期62-65,共4页
麦秆首先进行盐酸预处理,然后以盐酸预处理麦秆为底物通过正交实验优化了底物半同步和同步糖化发酵制乙醇条件。利用XRD对原料、酸预处理麦秆和发酵麦秆的结构特征进行分析。结果表明:盐酸预处理的麦秆半同步糖化发酵制乙醇的最佳条件... 麦秆首先进行盐酸预处理,然后以盐酸预处理麦秆为底物通过正交实验优化了底物半同步和同步糖化发酵制乙醇条件。利用XRD对原料、酸预处理麦秆和发酵麦秆的结构特征进行分析。结果表明:盐酸预处理的麦秆半同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度36℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.8 g/L和发酵时间2 d,此时乙醇含量为19.16 g/L;盐酸预处理的麦秆同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度39℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.5 g/L和发酵时间4 d,此时乙醇含量为19.44 g/L;同步糖化发酵优于半同步糖化发酵;XRD分析表明酸预处理和发酵后,麦秆的结晶度降低。 展开更多
关键词 麦秆 盐酸预处理 半同步糖化发酵 同步糖化发酵 正交实验 XRD
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玉米秸秆半同步糖化共发酵产乙醇的研究 被引量:2
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作者 朱圆圆 卢仟旭 +2 位作者 朱均均 徐勇 余世袁 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第1期98-104,共7页
用经过两步碱法(氢氧化钠-氢氧化钙)预处理的玉米秸秆为原料,以树干毕赤酵母为发酵菌株,分别研究在三角瓶体系和发酵罐体系中,未水洗和水洗物料在不同pH下对玉米秸秆半同步糖化共发酵的影响.结果表明:在三角瓶体系中,未水洗物料在pH 4.... 用经过两步碱法(氢氧化钠-氢氧化钙)预处理的玉米秸秆为原料,以树干毕赤酵母为发酵菌株,分别研究在三角瓶体系和发酵罐体系中,未水洗和水洗物料在不同pH下对玉米秸秆半同步糖化共发酵的影响.结果表明:在三角瓶体系中,未水洗物料在pH 4.8下预酶解48 h之后维持pH不变,乙醇产率为0.193 g/g(以物料中纤维素和半纤维素含量计,下同),预酶解48 h之后将pH调至6.0时乙醇产率为0.234 g/g,改变pH对乙醇产率有较大提高,提高了21.24%;水洗物料在pH 4.8下预酶解48 h之后维持pH不变时乙醇产率为0.287 g/g,预酶解48 h之后将pH调至6.0时乙醇产率为0.292 g/g,改变pH对乙醇产率的提高不明显.同时进行了3 L发酵罐的放大实验,在与三角瓶同样的反应条件下,未水洗和水洗物料的乙醇产率分别为0.220和0.234 g/g.综合考虑水洗所带来的环境污染等问题后发现,未水洗物料同样可用于乙醇发酵. 展开更多
关键词 同步糖化发酵 水洗/未水洗 玉米秸秆 发酵 树干毕赤酵母
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半同步和同步糖化发酵稻草转化乙醇的研究 被引量:1
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作者 黄书鑫 吕继良 +4 位作者 徐永波 蔡毅敏 周波 张丽娟 王振 《湖北理工学院学报》 2017年第6期22-26,36,共6页
利用酿酒酵母或酿酒酵母和树干毕赤酵母,半同步和同步糖化发酵稻草转化乙醇。以稻草作为底物,外加污泥或污泥预处理液来调节发酵过程中的碳氮比(C/N),探讨了不同工艺、不同酵母和不同外加营养物质(污泥或污泥预处理液)对稻草糖化发酵转... 利用酿酒酵母或酿酒酵母和树干毕赤酵母,半同步和同步糖化发酵稻草转化乙醇。以稻草作为底物,外加污泥或污泥预处理液来调节发酵过程中的碳氮比(C/N),探讨了不同工艺、不同酵母和不同外加营养物质(污泥或污泥预处理液)对稻草糖化发酵转化乙醇过程的影响。在p H值为6、发酵温度为37℃、5 m L酿酒酵母、20 FPU纤维素酶的条件下,利用1 g预处理稻草和60 m L污泥预处理液进行半同步糖化发酵36 h,得到的最高乙醇得率为0.40 g/g。 展开更多
关键词 稻草 同步同步糖化发酵 污泥 污泥预处理液 乙醇
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木糖渣发酵制备乙醇 被引量:1
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作者 岳军 屈海峰 +5 位作者 胡世洋 徐友海 宁艳春 惠继星 王继艳 金刚 《酿酒科技》 2018年第4期65-71,共7页
木糖渣含有大量的纤维素,可以用作生产燃料乙醇的原料。以木糖渣为原料,研究了酶用量及底物浓度对于乙醇浓度的影响。结果表明,当底物浓度为10 g/100 m L,酶用量由15 FPU/g底物增加到35 FPU/g底物,发酵72 h乙醇浓度由22.5 g/L增加到32.0... 木糖渣含有大量的纤维素,可以用作生产燃料乙醇的原料。以木糖渣为原料,研究了酶用量及底物浓度对于乙醇浓度的影响。结果表明,当底物浓度为10 g/100 m L,酶用量由15 FPU/g底物增加到35 FPU/g底物,发酵72 h乙醇浓度由22.5 g/L增加到32.0 g/L。对发酵时间为48 h时酶用量与乙醇浓度进行了拟合,拟合后方程的相关系数R^2为0.955;当底物浓度由5 g/100 m L增加到20 g/100 m L时,发酵96 h时乙醇浓度分别为12.1 g/L、29.0 g/L、38.5 g/L、37.5 g/L。采用补料同步糖化发酵,进一步研究了补料次数对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,经过1~5次补料,补料后的总底物浓度为30 g/100 m L,发酵120 h补料次数为2次的乙醇浓度可以达到70.0 g/L,方差分析表明,补料次数对于乙醇浓度没有显著影响。对比了不同补料量对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,补料至底物浓度分别为40 g/100 m L、50 g/100 m L、52.5 g/100 m L时,发酵96 h乙醇浓度分别为65.2 g/L、62.1g/L、63.5 g/L。研究了半同步糖化发酵对于乙醇浓度的影响,发酵48 h乙醇浓度仅为14.4 g/L。 展开更多
关键词 木糖渣 纤维素 乙醇 同步糖化发酵 半同步糖化发酵
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乙醇预处理麦秆的酶解性能研究 被引量:5
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作者 陈红梅 赵雪冰 刘德华 《生物加工过程》 CAS CSCD 2014年第1期1-7,共7页
采用H2SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明:H2SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90%。添加非离子表面... 采用H2SO4催化和自催化乙醇法对麦秆进行预处理,比较预处理后麦秆的主要化学组成、纤维素酶解性能和半同步糖化发酵生产乙醇特性,并进行物料衡算。结果表明:H2SO4催化和自催化乙醇预处理过程中纤维素固体回收率大于90%。添加非离子表面活性剂吐温20和吐温80没有显著提高H2SO4催化乙醇预处理后纤维素的酶解葡萄糖得率及半同步糖化发酵过程中乙醇的产量,而对自催化乙醇处理后麦秆的酶解和半同步糖化发酵过程有一定程度的促进作用,相应的酶解葡聚糖转化率由72.7%提高到85.0%,而半同步糖化发酵过程中乙醇质量浓度提高了11.4%。物料衡算结果表明:酸催化和自催化乙醇预处理后葡聚糖回收率分别为91.0%和95.4%;半同步糖化发酵生产乙醇的得率分别为10.4和11.6 g(按100 g原料计)。 展开更多
关键词 有机溶剂预处理 麦秆 酶解 半同步糖化发酵
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预处理苎麻秆和红麻秆糖化发酵生产燃料乙醇 被引量:9
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作者 郭芬芬 孙婉 +2 位作者 李雪芝 赵建 曲音波 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期774-783,共10页
苎麻和红麻是我国传统纤维作物,皮部纤维在造纸、纺织等工业具有广泛用途,但剥皮后剩余的茎秆部分并没有被有效利用。由于其中含有较多纤维素,可望被生物转化生产燃料乙醇。比较了几种不同化学预处理方法对苎麻秆和红麻秆纤维素酶解性... 苎麻和红麻是我国传统纤维作物,皮部纤维在造纸、纺织等工业具有广泛用途,但剥皮后剩余的茎秆部分并没有被有效利用。由于其中含有较多纤维素,可望被生物转化生产燃料乙醇。比较了几种不同化学预处理方法对苎麻秆和红麻秆纤维素酶解性能的改善效果,进而选择碱法预处理后原料,进行半同步糖化发酵产乙醇实验。结果表明,苎麻秆和红麻秆经4%NaOH和0.02%蒽醌-2-磺酸钠盐(AQSS),在170℃下处理1 h,继而在固形物底物浓度18%时发酵168 h,发酵液中乙醇浓度达到51 g/L。采用少量多次补料至20%的底物浓度,乙醇浓度都能达到63 g/L,纤维素转化率分别为77%和79%。红麻秆经5.2%NaHSO3和0.2%H2SO4,在170℃下处理1 h,补料至20%的底物浓度时,乙醇浓度可达到65 g/L,纤维素转化率为72%。 展开更多
关键词 苎麻秆 红麻秆 预处理 酶解 半同步糖化发酵 乙醇
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