甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的研究

本文应用一元线性回归分析法得出了甜高粱茎秆汁液锤度和可溶性总糖含量之间的关系。以甜高粱茎秆汁液为原料，在摇床及流化床反应器上进行了固定化酵母酒精发酵的试验研究。结果表明，以沈农甜杂2号甜高粱为原料，在摇床上作营养盐配比的正交试验，试验得出对提高酒精得率影响因素的主次顺序为：（NH4）2SO4，K2HPO4，MgSO4。最优组合为：0．125％K2HPO4，0．200％（NH4）2SO4．0．050％MgSO4。加营养盐的酒精得率比不加任何营养盐的酒精得率可提高4．0％～8．0％。K2HPO4，（NH4）2SO4的配比对试验结果影响极显著，MgSO4的配比对试验结果影响显著。在流化床反应器上试验，4种较优营养盐组合酒精得率近乎相等，比不加营养盐空白试验酒精得率高。从降低成本角度来讲，选择0．125％K2HPO4，0．200％（NH4）2S4，0．010％MgSO4作为投产试验。本文为燃料乙醇的发展提供了科学的依据。

高效液相色谱法测定甜高粱茎秆中3种糖含量

采用高效液相色谱法(HPLC)对新高粱3号和新高粱4号2种甜高粱茎秆在采后220天贮藏期内,不同贮藏方式下(去叶立放、去叶平放、带叶立放、带叶平放、金字塔型)茎秆中果糖、葡萄糖、蔗糖含量进行了测定。结果表明:在0～220天贮藏期间内,所有贮藏方式下,3号和4号甜高粱茎秆中果糖、葡萄糖、蔗糖含量均呈下降趋势。同一种贮藏方式下3号甜高粱茎秆的果糖、葡萄糖、蔗糖含量始终比4号茎秆高。在整个贮藏期内3号和4号甜高粱茎秆果糖、葡萄糖、蔗糖含量由高到低依次为整秆去叶立放>整秆去叶平放>整秆带叶立放>整秆带叶平放>金字塔五层>金字塔四层>金字塔三层>金字塔二层>金字塔一层。

甜高粱茎秆生产燃料乙醇

本文对甜高粱茎秆原料的贮藏、汁液液态发酵、茎秆直接粉碎固态发酵以及榨汁后剩余的秆渣预处理同步糖化发酵4个方面的研究情况进行了综述,重点论述了甜高粱茎秆生产燃料乙醇的瓶颈问题即原料的贮藏和秆渣木质纤维素预处理技术。提出了一种更经济合理的甜高粱茎秆生产燃料乙醇工艺流程。

甜高粱茎秆固态发酵生产燃料乙醇研究

该文通过研究甜高粱茎秆M-81E固态发酵生产燃料乙醇的主要影响因素,确定发酵条件为:耐高温酿酒酵母接种量为3%,发酵初始基质含水率为76%,添加0.25%CaCl2,0.25%MgSO4·7H2O,40℃发酵24h,乙醇得率为6.42g/(100g)甜高粱茎秆,转化率为90.5%,残糖含量低于0.3%;添加10FPU/g纤维素酶和10CBU/gβ-葡萄糖苷酶,进行同步糖化固态发酵,乙醇得率为7.53g/(100g)甜高粱茎秆,与不添加纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的相比,乙醇得率提高了14.6%。

甜高粱茎秆固态发酵生产燃料乙醇的工艺优化研究

为了开发新型生物质能源,研究了用甜高粱茎秆生产燃料乙醇的工艺参数,在单因素试验的基础上用正交试验进行工艺参数的优化。结果表明,发酵温度、pH值、酵母营养盐对甜高粱秆固态发酵乙醇产率、起酵速度和发酵周期有显著影响;而酵母类型和装料系数只影响乙醇产率和起酵速度,对发酵周期无明显影响。试验中当装料系数为80%、pH 3.5、采用丹宝利酵母,添加营养盐2进行发酵时,最佳工艺参数为:发酵温度为22℃或25℃,营养盐添加量为0.02%,酵母接种量为0.08%,在此条件下发酵,最高酒精度可达6.6%(V/V)。该研究结果为中国燃料乙醇的发展提供科学依据。

甜高粱茎秆采后生理特性及其自发气调包装贮藏的研究

为延长甜高粱茎秆贮藏期,研究了甜高粱茎秆采后呼吸速率、蔗糖转化酶、多酚氧化酶等变化规律,并用不同厚度的低密度聚乙烯薄膜(LDPE)进行了自发气调包装(MAP)贮藏试验。结果表明,甜高粱茎秆采后呼吸速率随温度升高而增大,温度从10℃上升到30℃,呼吸速率升高2倍左右;在相同温度下,辽甜一号茎秆的呼吸速率高于辽饲杂一号茎秆的呼吸速率。辽甜一号茎秆在O22.2%、CO27.6%下贮藏10d,辽饲杂一号茎秆在O23.6%、CO26.4%下贮藏17d会发生厌氧呼吸。甜高粱茎秆内中性、酸性蔗糖转化酶和多酚氧化酶在MAP贮藏中活性呈上升趋势,贮藏至30d,总糖有2.8%～20.9%的损失,还原糖升高134.3%～523.1%,茎秆失重率为1.37%～1.51%。甜高粱茎秆在厚度为0.034mm的低密度聚乙烯包装中蔗糖转化酶和多酚氧化酶活性增加幅度较小,总糖损失减少。该项研究为解决甜高粱茎秆制取燃料乙醇过程中的茎秆贮藏问题提供了科学的参考。

自然干燥甜高粱茎秆长期贮藏及乙醇发酵研究

为了延长甜高粱乙醇生产原料供应时间,将甜高粱茎秆自然干燥后用于长期贮藏。分别考察干燥和长期贮藏过程糖分变化,结果显示,自然干燥过程中,茎秆的含水率(干基)由80%降低至18%时,总糖损失率为3.85%;不同含水率的茎秆经6个月长期贮藏,含水率为22%以下茎秆中的总糖和还原糖基本保持不变。表明自然干燥过程使总糖损失较小,22%可作为甜高粱茎秆干燥贮藏的"安全含水率"。通过考察干燥的茎秆乙醇发酵的可行性,结果表明,固态发酵24h即可达到终点,基质中的乙醇质量分数可以达67.06mg/g(干基),发酵过程基本正常。通过该研究,表明自然干燥可作为甜高粱茎秆长期贮藏的一种较为有效的加工方式,可为解决甜高粱乙醇周年生产的原料供应问题提供一定技术参考。

利用甜高粱茎秆提取乙醇的实验报告(第Ⅰ报)——不同品种乙醇提取量的实验

以甜高粱品种九甜粱1号和九甜杂1号为材料,采用简易固态发酵法,对其茎秆提取乙醇进行了实验。实验证明,甜高粱茎秆是提取乙醇极佳的生物质能源。九甜粱1号茎秆可提取50%vol粗乙醇9.26 t/hm2,折99.6%vol的无水乙醇3.96 t/hm2。九甜杂1号茎秆可提取50%vol粗乙醇8.76 t/hm2,折99.6%vol的无水乙醇3.75 t/hm2。单位面积甜高粱茎秆乙醇提取量明显高于单位面积玉米籽实的乙醇提取量。但不同的甜高粱品种茎秆乙醇的提取量有明显的差异,要科学的选用甜高粱品种。

预处理甜高粱茎秆残渣的热解动力学研究

采用热重法对甜高粱茎秆残渣四个样品(原生物质、盐酸酸洗、3%氯化钾加入及10%氯化钾加入)的热解动力学进行了研究。结果表明4个样品的热解可分为4个阶段,随着升温速率的提高,主反应区热重曲线和微分热重曲线都向高温方向移动,热解最大速率以及相对应的温度随之提高;盐酸酸洗有利于挥发分的生成,一定量氯化钾的参与可以提高炭产量。Satava机理函数推断法得出原生物质和氯化钾加入的甜高粱茎秆残渣热解符合Zhuralev-Lesakin-Tempelman方程-三维扩散;酸洗甜高粱茎秆残渣热解符合Valensi方程-二维扩散,圆柱形对称。

不同贮藏方式对甜高粱茎秆失重率和呼吸强度变化影响的研究

【目的】研究不同贮藏方式对甜高粱茎秆采后呼吸强度和失重率的影响,为甜高粱茎秆的贮藏开发利用提供依据。【方法】以新高粱3号和4号甜高粱茎秆为试验材料,研究甜高粱茎秆采后220 d贮藏期内不同贮藏方式下（去叶立放、去叶平放、带叶立放、带叶平放、金字塔型）失重率和呼吸强度的变化。【结果】在0~220 d贮藏期间内,所有贮藏方式下,新高粱3号和4号甜高粱茎秆失重率和呼吸强度均呈上升趋势。在0~130 d,失重率和呼吸强度变化速率较慢,而130~220 d时,其变化速率加快。同一种贮藏方式下新高粱4号甜高粱茎秆的失重率和呼吸强度始终比新高粱3号茎秆高。在整个贮藏期茎秆失重率和呼吸强度由低到高依次为整秆去叶立放〉整秆去叶平放〉整秆带叶立放〉整秆带叶平放,金字塔型为金字塔五层5〉金字塔四层〉金字塔三层〉金字塔二层〉金字塔一层。【结论】对于金字塔型贮藏方式而言,金字塔型贮藏的茎秆失重率和呼吸强度的升高速度比整秆型茎秆快。在220 d时,金字塔单层贮藏的茎秆呼吸强度最强,失重率最高;整秆去叶立放茎秆的呼吸强度最弱,失重率最低。

甜高粱茎秆汁液酒精发酵及其经济可行性研究

研究了(NH4)2SO4,KH2PO4和MgSO4对甜高粱茎秆汁液酒精发酵的影响,并对甜高粱茎秆汁液酒精发酵的经济可行性进行了分析。结果表明,(NH4)2SO4和KH2PO4的添加有利于提高甜高粱汁酒精发酵的产量和产率,MgSO4的添加无益于酒精产量的提高;在(NH4)2SO4和KH2PO4的用量分别为2 g/L和5 g/L时,终酒精浓度为94.5 g/L,酒精产率为0.44。经济性分析表明,甜高粱茎秆汁液酒精发酵生产酒精可以获得很好的经济效益。

甜高粱茎秆保存方法与优化研究

针对环境微生物的侵染是造成茎秆糖分损失的状况,提出"抑菌-厌氧"贮存法,考察厌氧条件下两种抑菌剂(山梨酸钾和脱氢醋酸钠)对不同气候条件甜高粱茎秆贮藏效果的影响。结果表明,最优的"抑菌-厌氧"贮存法6个月茎秆糖分损失率为5.95%,无需复水便可进行固态发酵,且乙醇发酵总糖转化率在93.43%以上。

甜高粱茎秆及其籽粒固态发酵酒精的研究

以含糖量为11g/100g的甜高粱秸秆为原料,采用固态发酵生产乙醇。工艺条件为:秸秆采用揉搓切碎机切至1～2cm,籽粒粉碎至60目,0.1MPa灭菌30min,接种10%的酵母种子,28℃静置培养48h。发酵醅酒精含量为5g/100g以上,平均酒精得率87.9%。添加20%籽粒淀粉发酵,发酵后酒精含量达9g/100g以上,平均酒精得率89.5%。

固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁工艺参数对酒精得率的影响

以甜高粱茎秆汁为原料,在摇瓶和反应器上对固定化酵母发酵甜高粱汁制取酒精过程中温度、pH值及固定化酵母粒子填充率三个主要工艺参数对酒精得率的影响进行了试验研究。摇瓶单因素试验结果表明:固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁液制取酒精过程中,较优的温度、pH值和粒子填充率分别为34℃、4.5和25%。摇瓶的验证试验结果表明,总发酵时间为6h,发酵结束时酒精得率和总糖利用率分别为95.15%和88.65%;反应器放大验证试验结果显示,总发酵时间10h,发酵结束时,酒精得率和总糖利用率为96.72%和99.86%。该研究为甜高粱制取酒精技术提供了有益的参考。

固定化酵母粒子强化及其对甜高粱茎秆汁液乙醇发酵的影响

采用正交试验设计开展了三亚乙基四胺(TTA)和戊二醛(GLU)的浓度和处理时间对海藻酸钙固定化酵母粒子的化学强度影响的试验研究,并以甜高粱茎秆汁液为原料,在5 L的反应器中进行乙醇发酵试验,考察强化后的固定化酵母粒子对乙醇发酵的影响。结果表明,最优的固定酵母粒子强化处理的方案为:TTA浓度为0.5%,处理时间为120 min;GLU浓度为0.5%,处理时间为8 min。连续8批次的甜高粱茎秆汁液乙醇发酵试验结果表明,最优组合强化后固定化酵母粒子用于乙醇发酵时,平均乙醇得率和变异系数(CV%)分别为84.78%和8.08%,而未强化的固定化酵母籽子为84.32%和9.68%,可见,最优组合强化后的固定化酵母粒子的发酵性能略优于未强化的固定化酵母籽子。该文为固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁液制取生物乙醇技术的研究提供了参考。

利用甜高粱茎秆加工粗乙醇(原酒)技术之一—简易固体发酵法技术要点

2006年吉林市农科院以甜高粱茎秆为原料,采用简易固体发酵法提取粗乙醇,结果是每吨甜高粱茎秆可提取50%粗乙醇100kg以上。该方法工艺设备简单、投资少、操作简单、便于推广。重点介绍简易固体发酵法提取粗乙醇的技术要点。

甜高粱茎秆生产燃料乙醇的研究

对甜高粱茎秆原料生产燃料乙醇的工艺条件、残渣综合利用等进行了研究,确定了甜高粱茎秆汁液发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件:高粱汁锤度为20°Bx(糖度17.8%)、接种量为10%、pH值4.5、发酵时间48 h,发酵醪的酒精浓度可达10.2%以上,残糖1%以下。

甜高粱茎秆汁液酒精发酵条件的初步研究

以"雷伊"甜高粱茎秆汁液为原料,选择酿酒高活性干酵母进行酒精发酵。单因素试验结果表明,酒精发酵的最佳工艺条件为温度30℃,时间48 h,酵母用量为0.5 g/L原糖液。为了降低发酵过程中的增酸量以提高酒精度选用青霉素作为抑菌剂,通过单因素试验确定其用量为0.25 g/L原糖液。试验结果表明加入青霉素进行发酵可使酒精度高达10.0%,增酸量控制在0.3°。

植物生长调节剂对甜高粱茎秆贮藏中糖分变化的影响

为降低甜高粱茎秆采后自然贮藏期内含糖量损失,掌握糖分损失与有关酶活性变化的关系,该文研究了采用植物生长调节剂处理甜高粱植株对其采后贮藏含糖量影响,以及有关酶活性的变化情况。结果表明,用适当种类和剂量的植物生长调节剂处理可以将甜高粱茎秆贮藏期延长到3～4个月,贮藏至112d,赤霉素(40mg/L)、马来酰肼钾盐(400mg/L)、萘乙酸钠(70mg/L)处理的茎秆干基含糖量分别为初始值的95%、92%和94%,均显著高于对照组。采用适当种类和剂量的植物生长调节剂对调节与甜高粱茎秆采后衰老及糖代谢有关酶的活性具有显著作用,这3种植物生长调节剂对甜高粱茎秆采后糖分损失的抑制与其调节有关酶活性有关。该项研究为解决大规模使用甜高粱茎秆制取燃料乙醇过程中的茎秆贮藏问题提供了参考。

甜高粱茎秆制乙醇中原料粉碎粒度对固体发酵的影响

随着近年世界能源的日益紧张,化石能源使用期限的告急,因此国际各知名企业纷纷研究利用甜高粱茎秆生产可再生能源———燃料乙醇的可行性。从原料粉碎粒度对甜高粱茎秆固体发酵的实验室影响进行分析,以便与业内同事共享。