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鲜甘薯低温双酶法同步糖化发酵生产燃料乙醇工艺的研究

作　者: 孙显
导　师: 李玉锋
学　校: 西华大学
专　业: 食品科学
关键词: 鲜甘薯 燃料乙醇 双酶法 低温蒸煮 同步糖化发酵
分类号: TQ223.122
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


甘薯是我国燃料乙醇生产的主要原料之一,抗干旱和适应贫瘠土壤能力很强,是一种单位面积产量很高的作物,被广泛用于乙醇的生产,方便且产率较高。本课题采用双酶法、低温蒸煮工艺和同步糖化发酵工艺,确定了鲜甘薯发酵生产燃料乙醇的最佳工艺。实验的第一部分通过对可发酵糖含量、单位面积可发酵糖产量、发酵效率、发酵醪粘度四个因素的考察,从5个不同甘薯品种中选出了较适合用于燃料乙醇生产的甘薯品种。实验的第二部分通过考察最佳液化条件、电解质、纤维素酶和果胶酶对甘薯醪液DE值和粘度的影响,确定了鲜甘薯醪液最佳预处理条件。实验的第三部分运用同步糖化发酵工艺,得出了鲜甘薯发酵生产燃料乙醇的最佳工艺。以下是本课题研究的相关内容和结果。南薯007在5个甘薯品种中可发酵糖含量最高,发酵效率最高,单位面积可发酵糖产量较高,发酵醪液粘度较低,是用于乙醇生产的较适甘薯品种。通过单因素和正交试验得到鲜甘薯醪液最佳液化条件如下:液化pH 5.0,液化酶用量50 KNU/kg,液化温度95℃,液化时间25 min。电解质对于甘薯醪液DE值的影响研究表明添加电解质对甘薯醪液的DE值无显著影响。糖化时加入果胶酶40 U/g、纤维素酶0.5 U/g,甘薯醪液的最高DE值可达到98.45,粘度降为4.2×104 mPa.S。而不添加果胶酶和纤维素酶的处理方法获得的DE值仅为91左右,粘度大于1.0×105 mPa.S。通过单因素和正交试验得出最佳发酵条件如下:糖化酶用量1.5 AUG/g淀粉,料水比1:1.5,酵母接种量5%,发酵时间25 h。乙醇发酵结果如下:平均乙醇浓度(w/%) 9.32,平均残还原糖浓度(w/%) 0.61,平均残总糖浓度(w/%) 1.71,平均发酵效率(P/%) 90.90,结束pH值3.92。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 引言  9-15
  1.1 生物质原料生产燃料乙醇的研究进展  9-10
  1.2 甘薯生产燃料乙醇的优势  10-12
  1.3 双酶法低温蒸煮工艺  12-13
  1.4 同步糖化发酵工艺  13
  1.5 气相色谱内测乙醇浓度  13-14
  1.6 本课题研究的内容、目的、意义  14-15
第二章 甘薯品种的筛选  15-29
  2.1 材料与设备  15-17
  2.2 实验方法  17-20
  2.3 实验结果  20-27
  2.4 讨论  27-28
  2.5 结论  28-29
第三章 鲜甘薯原料发酵前预处理条件的优化  29-43
  3.1 材料与设备  29-30
  3.2 实验方法  30-34
  3.3 实验结果与分析  34-41
  3.4 讨论  41-42
  3.5 结论  42-43
第四章 鲜甘薯乙醇发酵工艺条件的优化.  43-55
  4.1 材料与设备  43-44
  4.2 实验方法  44-47
  4.3 实验结果与分析  47-53
  4.4 讨论  53-54
  4.5 结论  54-55
全文总结  55-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间学术论文及科研情况  60-61
致谢  61-62

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 脂肪族化合物（无环化合物）的生产 > 脂肪族醇（醇、羟基化合物）及其衍生物 > 脂肪族醇 > 饱和一元醇 > 乙醇（酒精）
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