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能源型甜高梁品种(系)糖醇转化指标鉴定技术研究

郭莹莹  
【摘要】:能源是经济和社会发展的重要物质基础,是经济增长的推动力量。近百年来,伴随世界经济的迅猛发展,所消耗掉的能源主要是不可再生性的矿质能源,现在予以殆尽,能源危机已成为世界各国共同面临的重要问题,新能源的开发利用迫在眉睫。 生物质能源和风能、水能、太阳能一样有因再生性,成为新能源开发利用的热点。甜高粱光和能力强、能源转化率高,能量主要以糖分的形态保存在体内,是当前最有发展前途的能源作物之一。 本文以不同类型甜高粱品种(系)为材料,利用榨取甜高粱茎秆中的汁液研究能源型甜高粱品种发酵指标的鉴定技术、研究筛选适合甜高粱高乙醇转化率菌种及优化发酵菌种的培养基配方;通过对甜高粱汁液发酵条件研究及发酵罐放大试验验证,确定能源型甜高粱品种发酵性状指标的鉴定意义及鉴定方法,为今后能源型甜高粱品种的选育及品种鉴定奠定基础。 主要研究结果如下: (1)通过发酵试验比较乙醇转化率,筛选出发酵菌株32057和1384。 (2)采用单因素试验与正交试验优化菌种32057与1384的最佳培养基配方为:菌株32057:甜高粱汁液中分别加入磷酸二氢钾1.2%,无水氯化钙1.2%,硫酸镁0.8%,硫酸铵0.4%。菌种1384:甜高粱汁液中分别加入磷酸二氢钾0.8%,无水氯化钙1.2%,硫酸镁0.4%,硫酸铵0.8%。 (3)以甜高粱汁为原料,以菌种32057和1384作为发酵菌种进行生产乙醇的发酵工艺试验,通过单因素试验与正交试验优化确定最佳工艺为,菌种32057:发酵液pH5.8、接菌量5%、温度32℃、150rpm/s发酵42h。菌种1384:发酵液pH5.8,接菌量7.5%,温度32℃,150rpm/s发酵42h。 (4)在上述优化条件下,采用筛选出的菌种32057和1384对不同品种(系)甜高粱汁进行发酵试验,验证这两种菌种对本试验的8个品种(系)的甜高粱汁液都有较好的乙醇转化率。 (5)在上述优化条件下,采用筛选出的菌种进行10L发酵罐放大试验,最终确定了两菌种的发酵终点均为20h,且通过测定得出:菌种32057的乙醇转化率为93.76%,酒精度为8.0(v/v);菌种1384的乙醇转化率为92.13%,酒精度为7.9(v/v)。


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