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。

利用甜高粱秸秆汁发酵生产丁醇、丙酮

该试验以甜高粱秸秆汁作为生产丙酮、丁醇的发酵原料,从5种丙酮-丁醇菌中选出能够利用甜高粱秸秆汁且丁醇产量高的Bacillus acetobutylicum Bd3菌作为试验菌株,并对该菌株的发酵条件进行优化,得到的优化条件为:糖度为10oBrix的甜高粱秸秆汁,玉米浆含量5 g/L,接种量6%(v/v),(NH4)2SO4 5 g/L,KH2PO4 0.4 g/L,CaCO3 6 g/L,温度32℃,pH6.8,丁醇产量达到10.29 g/L。

青绿甜高粱秸秆替代部分全价饲粮对鹅生长性能、屠宰性能及肉品质的影响

通过研究青绿甜高粱秸秆替代不同比例的基础饲粮对四川白鹅生长性能、屠宰性能及肉品质的影响,探索建立利用青绿甜高粱秸秆替代鹅部分全价基础饲粮的饲喂技术。选取360只28日龄的四川白鹅(公母各半,(1.11±0.008)kg),随机分为对照组、试验I组、试验II组、试验III组、试验IV组、试验Ⅴ组6个处理组,每个组6个重复,每个重复10只鹅。对照组自由采食全价基础饲粮,不补饲青绿甜高粱秸秆;试验Ⅰ~Ⅴ组分别饲喂对照组日采食量96%、92%、88%、84%和80%的基础饲粮,同时自由采食青绿甜高粱秸秆。试验至70日龄结束。结果表明:1)试验I、II组末重和平均日增重与对照组相比无显著差异(P>0.05),对照组、试验I组平均日增重显著高于试验III、IV、Ⅴ组(P<0.05)。2)试验Ⅰ~Ⅴ组屠宰率、胸肌率、腿肌率与对照组相比无显著差异(P>0.05);与对照组相比,试验Ⅰ~Ⅴ组腹脂率均显著降低(P<0.05),试验I、IV和V组皮脂率显著降低(P<0.05),试验Ⅰ~Ⅴ组的肌胃指数均显著升高(P<0.05)。3)与对照组相比,试验Ⅰ~Ⅴ组胸肌粗蛋白质、肌内脂肪和肌苷酸含量均无显著差异(P>0.05),试验I^III组总氨基酸、必需氨基酸、鲜味氨基酸,饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量均无显著差异(P>0.05)。综合考虑生长性能、屠宰性能和肌肉品质等指标,对于28~70日龄四川白鹅,利用青绿甜高粱秸秆替代部分全价饲粮是可行的,替代比例以4%~8%最好。

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。

甜高粱茎汁固定化酵母乙醇发酵工艺优化的试验研究

以可溶性糖含量为113g/L的甜高粱茎汁为试验原料,采用响应面法建立了甜高粱茎汁固定化酵母乙醇生产过程中,乙醇产量随温度、pH值和发酵时间变化的二次多项式数学模型。根据该模型进行了工艺参数的优选,以乙醇产量为指标,试验所得甜高粱茎汁固定化酵母乙醇生产优化工艺条件为:温度31.14℃,pH值4.53,发酵时间13.26h,该条件下乙醇产量为39.51g/L。并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性。

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%。

甜高粱秆分批固态发酵制乙醇动力学研究

与液态发酵相比,甜高粱秆固态发酵制燃料乙醇具有能耗低、工艺设备简单和排放废物少等优点,近年来引起人们越来越多的注意。发酵动力学是工业放大过程中设计、操作和模拟优化的基础,文中基于实验室自行筛选的高效酵母菌株TSH-SC-1,对甜高粱秆分批固态发酵制乙醇的动力学进行了研究。根据固态发酵实验结果,分别采用Logistic方程、Leudeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,建立了描述固态发酵过程中菌体生长、底物消耗和产物生成的动力学模型方程,并利用最小二乘法对模型参数进行非线性拟合。结果表明,酒精作为酵母厌氧呼吸的能量代谢副产物,与菌体生长速率和菌体浓度都有关系,最大比生长速率为0.331/h,维持常数为0.0127g(糖分)/[g(菌体干重).h]。模型预测值和实验值有良好的拟合性,菌体生长、糖分消耗、乙醇生成3条曲线的相关指数R2分别为0.83,0.996和0.994。表明该动力学模型可以较好地定量描述基于TSH-SC-1菌株的甜高粱秆乙醇固态发酵过程,对指导其下一步过程放大和生产具有实际意义。

甜高粱茎秆固态发酵制取燃料乙醇过程分析与中试研究

研究了甜高粱秆固态发酵生产燃料乙醇过程工艺参数的变化规律及相关性,并以此为基础进行了5m^3转鼓式固态发酵反应器中试试验。结果表明:糖份的快速消耗伴随着乙醇的大量产生,酵母分泌相关酶类使非还原糖向还原糖转化;发酵过程pH下降,对乙醇产生无明显抑制;搅拌可以改善传质、传热,有利于菌体的生长和发酵的进行。中试结果表明40～44h内可完成发酵。直接固态发酵与蒸馏后获得30%～40%的粗醇溶液,平均13.5～15.5kg甜高粱秆产1kg(99.5%)无水乙醇,糟渣粗蛋白含量6.94%(干基),可替代"黄储"饲料。糖利用率最高97.50%,乙醇实际收率最高94.48%。

添加剂对甜高粱秆酒糟与麸皮混合青贮品质的影响

本研究旨在探讨添加乳酸菌和纤维素酶对甜高粱秆酒糟麸皮混合发酵品质的影响。在调制甜高粱秆酒糟与麸皮质量比为5∶1的混合青贮中,设对照组(WB)以及分别添加乳酸菌(LAB)、纤维素酶(CEL)以及乳酸菌+纤维素酶(MIX)混合组,同时将甜高粱秆酒糟直接单贮(CT)。每个处理重复4次。常温下贮存45 d评定青贮品质。结果表明:相比CT组,添加麸皮的4个处理感官品质较好,p H值、NH_3-N/TN较低,乳酸、乙酸、丙酸含量和乳酸/乙酸、弗氏评分偏高。在添加麸皮的4个处理中,LAB、CEL和MIX组的乳酸、总酸含量和乳酸/乙酸高于WB组,p H值低于WB组,MIX组尤其显著;相比WB组,CEL组和MIX组的CP、EE和WSC显著提高,NDF、ADF和NH3-N/TN明显降低。因此,添加麸皮可以改善甜高粱秸秆酒糟青贮的品质;在甜高粱秸秆酒糟和麸皮混贮中添加乳酸菌和纤维素酶能改善甜高粱秸秆酒糟青贮的品质和营养价值。

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。

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。

甜高粱秸秆主要营养成分含量及分布研究

通过对甜高粱秸秆主要营养成分含量及分布的研究,为提高甜高粱秸秆的能量密度和饲料质量提供依据。对甜高粱组织进行人工分离、分别测定其营养成分,结果发现糖分主要存在于髓,其次是皮中,占总量的91%以上;蛋白质、脂肪、灰分主要存在于叶中;纤维素主要存在于皮中;穗中的各营养素含量很高,但总量很少。营养素在秸秆,组织中的不均衡分布为秸秆的分离利用提供了条件。

甜高粱茎秆主要饲用品质性状的遗传研究

通过配置3个正反交组合,研究饲用高粱茎秆的锤度、粗蛋白和粗纤维等饲用品质性状的遗传规律。结果表明,锤度、粗蛋白和粗纤维不存在细胞质效应,其F1代杂种优势不明显且与双亲存在显著正相关;锤度、粗蛋白及粗纤维的广义遗传力分别为74.5%、61.8%、64.4%。3个性状均表现出了数量性状的特征。

不同贮藏方式对甜高梁茎秆含糖量的影响

旨在研究可作为再生能源的甜高粱贮藏期间的糖的种类及含量变化,探讨减少糖分损失的贮藏方法,为科学合理贮藏甜高粱茎秆方法提供理论依据。采用甜高粱品种新高梁4号茎秆在捆扎竖立堆垛和捆扎横放堆垛两种条件下贮藏至157～199天期间其总糖、可溶性糖、还原糖、蔗糖及纤维素含量的变化。结果表明:横放条件下的甜高粱茎秆总糖、可溶性糖、还原糖、蔗糖含量比竖放的甜高粱高;竖放与横放的甜高粱茎秆纤维素含量无变化。

不同贮藏方式对甜高粱茎秆糖和酸变化影响的研究

【目的】以甜高粱新高梁3号和4号茎秆为试验材料，研究甜高粱茎秆采后40d贮藏期内不同贮藏方式下水分含量、糖种类及含量、总酸含量的变化。【方法】采用整秆去叶立放、整秆去叶平放、整秆带叶立放、整秆带叶平放、整秆金字塔型的不同贮藏方式。【结果】在0～40d贮藏期间内，所有贮藏方式下，新高粱3号和4号茎秆水分、总糖、蔗糖、可溶性糖含量均呈下降趋势，还原糖、总酸含量均呈上升趋势。同一种贮藏方式下新高粱3号茎秆的水分、总糖、蔗糖、还原糖、可溶性糖、总酸含量始终比新高粱4号高。在整个贮藏期茎秆水分、总糖、蔗糖、还原糖、可溶性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。而总酸含量在20—40d，金字塔型贮藏茎秆总酸的升高速度比整秆型贮藏快。【结论】甜高粱秆贮藏期间糖含量的变化主要由总糖、还原糖、蔗糖等糖之间的合成与代谢决定，在40d时，金字塔五层贮藏的茎秆总酸含量最高，整秆带叶平放茎秆的总酸含量最低。

甜高粱茎秆含糖量遗传研究进展

甜高粱(Sorghum bicolor)是普通粒用高粱的一个变种。与粒用高粱相比,甜高粱育种研究进展相对缓慢,特别是茎秆含糖量高的亲本系创造比较滞后。开展甜高粱茎秆含糖量的遗传研究,对甜高粱亲本系选育及杂交种组配具有重要意义。本文从茎秆含糖量的评价指标入手,分别对茎秆含糖量的遗传与子粒产量及其他性状的关系、基因定位等方面的相关研究结果进行了系统地概括和归纳,并分析了当前茎秆含糖量研究的热点和亟待解决的问题。

区域选择对甜高粱秸秆贮藏的影响

含糖量较高的甜高粱秸秆是燃料乙醇和畜牧饲料理想的生产原料,但甜高粱秸秆在不同客观环境条件下贮藏的性状变化,决定着甜高粱产业化的优势区域和生产工艺方式。考察了北京和内蒙古苏尼特右旗两地的甜高粱秸秆自然贮藏性状变化及含糖量变化情况。结果表明,区域选择的差异,对甜高粱秸秆的贮藏产生较大的影响,总糖约58%(g/g干基)的甜高粱秸秆在低温、干燥的苏尼特右旗全年贮藏的物性变化为:失水、干燥速度快,总糖损失为13%(g/g干基);北京贮藏的甜高粱秸秆总糖损失达25%(g/g干基),霉变现象严重。因此利用优势区域的选择能够使甜高粱秸秆适应产业化全年300天的生产需求。

菌酶协同发酵甜高粱秸秆工艺的优化

以产朊假丝酵母、黑曲霉混菌为发酵菌种,添加木聚糖酶、纤维素酶,探究菌酶协同发酵对高粱秸秆营养价值的改善效果。试验以甜高粱秸秆粉为原料,通过添加不同酶,比较单一酶、混合酶对发酵后秸秆中蛋白质含量的影响。通过单因素试验和正交试验,优化菌酶协同发酵高粱秸秆生产蛋白质饲料的条件,考察发酵时间、酶菌比例、pH值和发酵温度对高粱秸秆发酵饲料粗蛋白质含量的影响。得出了最佳发酵条件为:发酵时间5 d,酶菌混合比例1∶3,pH 4.5,温度40℃。在此条件下,发酵产品的粗蛋白质质量分数达15.51%,菌酶协同处理可以提高甜高粱秸秆的饲用品质。

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。

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。