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《山东建筑大学》 2011年
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利用变质玉米联产燃料乙醇和重金属吸附剂的研究

杨静静  
【摘要】:燃料乙醇是利用可再生原料,如小麦、甜菜、玉米、秸秆等制得的可再生替代燃料。燃料乙醇作运输燃料不仅可以替代化石燃料,还可以减少温室气体的排放,具有重大的环境意义。随着快速的城市化和工业化进程,有毒废水的排出量不断增加,废水中的重金属离子浓度不断增加,越来越多的有毒重金属被排放到水体、土壤中,有毒重金属的持久性和不可降解性,对环境安全构成了巨大威胁。广泛应用于发酵工业中的酵母菌不仅廉价易得,而且对重金属,低pH等外界条件的耐受度强,使其成为生物吸附剂的首选材料。本课题从环境中分离酵母菌,对其进行了鉴定和诱变,优化了以变质玉米为原料发酵燃料乙醇的工艺,并回收发酵液中废弃的酵母菌,对其吸附铜离子的性能进行了研究。 从环境中筛选分离得到18株酵母菌,构建包括26S rDNA D1/D2区序列分析、单链构象多态性分析和生理生化方法的多项分类鉴定技术,对18株酵母菌进行了分类鉴定,鉴定结果为其中12株属于酿酒酵母,4株属于扣囊腹膜孢酵母,1株属于异常汉逊酵母。 采用氨、醛法对变质玉米进行了脱毒处理,利用正交试验,确定了玉米糖化醪制备中液化过程的最佳工艺条件为:液化温度90℃,pH为5.5,液化时间为3.5h,液化酶添加量为0.035g/100 g玉米粉。糖化过程的最佳工艺条件为:糖化温度58℃,pH为4.5,糖化时间为2.5h,糖化酶添加量为0.3g/100 g玉米粉。 采用原生质体紫外诱变法对筛选分离的产酒率较高的酿酒酵母进行诱变,通过试验确定最佳诱变时间为1min,驯化后得到一株高产酒精酵母,酒精产量可达18.3%。 浓缩玉米糖化醪浓度,在单因素试验的基础上,通过响应面法(RSM)优化玉米糖化醪发酵生产乙醇的工艺条件,其最优工艺参数为:温度31℃,接种量8.4%,菌龄17.5h,pH5.0,在此条件下,乙醇产量达18.61%。 通过正交试验确定酿酒酵母菌株Y16吸附铜离子的最优参数为:pH5.0,吸附时间30min、铜离子浓度为90mg/L,添加酵母量为0.5g/L。
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ223.122;TQ424

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