收藏本站
《中南林业科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混合纤维素酶水解杨木及多菌种共发酵制备燃料乙醇

王璀璨  
【摘要】:用木质纤维素生产燃料乙醇越来越受到社会的关注和支持,纤维素乙醇已经成了可再生能源的重要组成部分。但发展纤维素乙醇过程中,纤维素酶的成本占了很大的比例,甚至达到了整个成本的一半以上,而且里氏木霉(Trichoderma reesei)生产的纤维素酶中的β-葡萄糖苷酶活性较低,纤维素的利用率不是很高,影响了产乙醇效率。 本文基于寻找产β-葡萄糖苷酶酶活力较高的菌株和较低乙醇的生产成本为目的,进行了爪哇正青霉ZN-205生产β-葡萄糖苷酶摇瓶发酵条件的优化实验,混合纤维素酶对杨木酶解的实验和蒸汽爆破杨木多菌种共发酵制备燃料乙醇不同工艺的实验。 以爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum)ZN-205为实验材料,采用液体发酵的方法,对其所产β-葡萄糖苷酶的产酶培养基和培养条件进行了优化研究。结果表明在产酶培养基为:微晶纤维素2.5%,蛋白胨0.75%,吐温-80 0.05%,初始pH为6.0的条件下;液体发酵最佳培养条件为:250ml三角瓶装100ml液体培养基,接种种龄为2.5d的种子培养液5ml,摇床转速为175r/min,发酵温度28℃,发酵时间为5d。此条件下β-葡萄糖苷酶活力为2.312U/ml。利用7.5L发酵罐进行放大实验,结果显示发酵5d的β-葡萄糖苷酶的活力为2.201U/m1。 以风干的杨木为原料,通过蒸汽爆破处理后,用混合纤维素酶降解。采用响应面分析,对酶解温度、pH、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶的比进行研究。研究表明,酶解杨木的最佳工艺参数为:酶解温度50.04℃、pH 4.99、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶的比1.39。在最优的条件下,底物浓度为5%时,使用里氏木霉Rut C-30和爪哇正青霉ZN-205制备的混合纤维素酶(15 FPU/g底物,β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比值为1.39),酶解48h,可产生25.54g/l的还原糖,酶解糖化率为78.18%。 以蒸汽爆破预处理杨树生产乙醇,比较分步糖化共发酵法和同步糖化共发酵两种不同的工艺。实验中酶用量为15 FPU/g(β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比值为1.39),利用大肠杆菌K011(Escherichia coli K011)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)共发酵。当底物浓度为5%、10%和15%时,利用分步糖化共发酵产乙醇分别为9.21g/1、14.29g/1和15.20g/l,利用同步糖化共发酵产乙醇分别为8.97g/l、13.98g/l和16.86g/l。 实验中混合纤维素酶提高了对纤维素的酶解效率,而且发酵过程中使用15FPU/g的纤维素酶,有效降低了生产乙醇的成本,为纤维素乙醇的工业化提供了一个可能的选择。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S216.2

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;国家发展改革委、财政部 关于加强生物燃料乙醇项目建设管理 促进产业健康发展的通知[J];宁波节能;2007年05期
2 张爱华;;燃料乙醇是我国发展替代燃料的趋势[J];科学之友(B版);2007年08期
3 ;美国燃料乙醇行业的发展概况[J];节能与环保;2008年04期
4 司晶星;赵文甲;金晶;;燃料乙醇的研究进展[J];硅谷;2009年11期
5 高建业;孙明;曹友宝;赵晓亮;;全球燃料乙醇应用发展趋势[J];煤气与热力;2009年03期
6 ;科技应用[J];阳光能源;2010年01期
7 张晓阳;;论国内发展燃料乙醇的优势及前景[J];中外能源;2006年01期
8 ;近年全球乙醇产量比较[J];节能与环保;2007年11期
9 董秀芹;吕惠生;;发展燃料乙醇产业是缓解能源危机的重要举措[J];国际学术动态;2003年03期
10 ;沉默中的蜕变[J];新经济导刊;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王晓凌;刘静;;我国生物燃料乙醇可持续发展的SWOT分析及战略选择[A];纪念农村改革开放30周年学术研讨会暨建所50周年庆典论文集[C];2008年
2 刘钺;;全国变性燃料乙醇和燃料乙醇标准化技术委员会简介[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年
3 李冀新;武冬梅;贾雪峰;;巴西发展燃料乙醇的经验以及对新疆兵团生物质能建设的启示[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
4 乔映宾;;发展燃料乙醇产业和推广车用乙醇汽油若干问题的思考[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
5 翁锦周;洪月云;卢川北;曾日秋;;应当十分重视能源甘蔗的育种[A];中国青年农业科学学术年报[C];2002年
6 金万勤;林晓;邢卫红;范益群;徐南平;;渗透汽化应用于生物燃料乙醇的制备[A];第三届全国化学工程与生物化工年会邀请报告[C];2006年
7 吴方卫;张锦华;许庆;;中国生物燃料乙醇产业的发展能缓解能源安全吗?——基于石油价格传递模型的理论与实证研究[A];2008年度上海市社会科学界第六届学术年会文集(经济·管理学科卷)[C];2008年
8 张锦华;;资源禀赋、安全约束与路径选择——以燃料乙醇为例的生物质能源发展的国际比较与中国策略[A];上海市经济学会学术年刊(2007)[C];2008年
9 蔺丽丽;蒋文举;杨志山;;木质纤维素燃料乙醇的研究进展[A];生物质能源开发应用与固废污染控制——四川省环境科学学会固体废物处理专业委员会2010年度学术交流会论文集[C];2010年
10 苏小军;熊兴耀;谭兴和;刘明月;;马铃薯等农作物生产燃料乙醇的性能比较[A];2006年中国作物学会马铃薯专业委员会年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杜学静;吉林燃料乙醇生产成本高[N];中国化工报;2004年
2 本报记者 于万夫;燃料乙醇:中国新能源战略的重要角色[N];中国化工报;2006年
3 宜班;发改委加快编制燃料乙醇产业政策[N];中国化工报;2006年
4 本报记者 吴凡;身陷“争粮”风波 燃料乙醇发展前景迷离[N];机电商报;2007年
5 陈颐;多渠道推动生物能源开发[N];经济日报;2007年
6 本报记者  陈建军;秸秆“变油”还有多远[N];上海证券报;2006年
7 刘铮;“玉米制乙醇”冒进,发改委踩刹车[N];新华每日电讯;2006年
8 刘行健;玉米乙醇遇红灯丰原生化影响甚微[N];证券时报;2006年
9 王鹏;燃料乙醇企业选择“三突围”[N];中国化工报;2007年
10 涣知;燃料乙醇替代汽油发展迅速[N];中国经济导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成军;玉米生产区发展燃料乙醇产业研究[D];吉林大学;2005年
2 曹历娟;发展生物质能源对我国粮食安全和能源安全影响的一般均衡分析[D];南京农业大学;2009年
3 阮奇城;红麻骨纤维质转化燃料乙醇的关键技术研究[D];福建农林大学;2011年
4 王瑞明;燃料乙醇固态发酵生产工艺的研究[D];天津科技大学;2002年
5 宋安东;生物质(秸秆)纤维燃料乙醇生产工艺试验研究[D];河南农业大学;2004年
6 麻越佳;稻壳制备燃料乙醇及综合利用[D];吉林大学;2011年
7 张雯;以木质纤维素为原料的燃料乙醇生产工艺及废水零排放技术研究[D];北京化工大学;2011年
8 刘海臣;稻草秸秆同步糖化发酵制备纤维素乙醇的研究[D];中国矿业大学;2010年
9 李胜;生物质燃料乙醇企业循环经济模式研究[D];中国农业大学;2005年
10 王晓娟;生物质制备燃料乙醇预处理新技术研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王璀璨;混合纤维素酶水解杨木及多菌种共发酵制备燃料乙醇[D];中南林业科技大学;2010年
2 郑颖洁;发酵稻草秸秆产燃料乙醇研究[D];南昌大学;2010年
3 曾凡洲;玉米秸秆水解液发酵制取燃料乙醇的研究[D];中国林业科学研究院;2010年
4 刘晓非;吉林燃料乙醇项目后评价研究[D];吉林大学;2010年
5 宋佳鸣;生物质能源技术与经济政策研究[D];合肥工业大学;2009年
6 梁靓;生物质能源的成本分析[D];南京林业大学;2008年
7 朱作华;芭蕉芋燃料乙醇固态发酵工艺技术研究[D];贵州大学;2007年
8 邱慧哲;产业层次循环经济实例研究[D];吉林大学;2007年
9 傅朝霞;年产10万吨燃料乙醇项目创业方案[D];四川大学;2007年
10 赵淑芳;燃料乙醇分离工艺的流程模拟及换热网络的最优综合[D];天津大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026