纤维乙醇分步糖化与发酵的研究

论文摘要

本研究内容涉及的是一种新型的纤维乙醇发酵过程,利用本实验室已分离鉴定获得的新型菌种土曲霉M11。通过对废纸进行发酵生产乙醇,对保护环境、资源重复综合利用和可再生能源产业化都具有重要的现实意义。本文通过对土曲霉M11生长条件的研究,确定了土曲霉M11的最佳培养时间是3d,最佳接种量为200 u l,最适培养湿度为80%,最适培养温度为45℃,最适培养pH为3.0。以此条件可以获得最大的产酶量。通过对糖化过程的研究,确定了纤维素酶的最适糖化温度为55℃。纤维素酶的最适pH为5.0,在酸性条件下酶活力较高且具有很好的热稳定性,以此可以获得较高的还原糖量。通过对酿酒酵母发酵乙醇过程的研究,确定分步发酵最适高效的酿酒酵母菌株,并研究了分步发酵的最佳发酵温度为38℃,最佳发酵时间为72h,最佳接种量为10%。通过发酵,还原糖量占原材料干重的51.1%,产生的乙醇占原材料干重的40.34%。上述数据显示,此方法可以应用于工业发酵生产乙醇,对于保护环境、降低成本和提高社会效益都有很好的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1 研究背景
• 2 研究的目的和意义
• 3 纤维素概述
• 3.1 纤维素来源
• 3.2 纤维素的化学组成和结构
• 4 纤维素酶
• 4.1 纤维素酶的组成和结构
• 4.2 纤维素酶的作用机理
• 5 乙醇发酵工艺
• 5.1 直接发酵法
• 5.2 分步糖化发酵法
• 5.3 同步糖化发酵法
• 5.4 固定化细胞发酵
• 6 研究的内容
• 第二章 实验材料和方法
• 1 材料
• 1.1 材料来源
• 1.2 主要试剂
• 1.3 主要仪器
• 1.4 培养基
• 1.5 药品配制
• 2 方法
• 2.1 废纸的预处理
• 2.2 血球计数法
• 2.3 菌种的活化和稀释
• 2.4 发酵粗酶的提取
• 2.5 粗酶酶活的测定
• 2.6 葡萄糖标准曲线
• 2.7 还原糖量的测定
• 2.8 乙醇标准曲线
• 3 实验步骤
• 3.1 实验流程
• 3.2 土曲霉M11发酵产酶过程实验步骤
• 3.3 纤维素酶糖化过程实验步骤
• 3.4 土曲霉M11菌种的灭活处理
• 3.5 接种酿酒酵母发酵乙醇的实验步骤
• 第三章 影响废纸发酵生产乙醇的产率的因素研究
• 1 不同因素对菌株产酶的影响
• 1.1 培养时间对菌株产酶的影响
• 1.2 接种量对菌株产酶的影响
• 1.3 培养湿度对菌株产酶的影响
• 1.4 培养温度对菌株产酶影响
• 1.5 初始pH对菌株产酶影响
• 2 不同因素对酶进行糖化的影响
• 2.1 温度对酶进行糖化的影响
• 2.1.1 酶反应的最适温度
• 2.1.2 酶的热稳定性
• 2.1.3 糖化过程中总还原糖量的变化
• 2.2 pH对酶进行糖化的影响
• 2.2.1 酶反应的最适pH
• 2.2.2 酶的pH稳定性
• 3 土曲霉M11的灭活处理
• 4 不同因素对酵母发酵乙醇的影响
• 4.1 发酵温度对酿酒酵母发酵的影响
• 4.2 发酵时间对酿酒酵母发酵的影响
• 4.3 接种量对酿酒酵母发酵的影响
• 5 本章小结
• 第四章 结论和展望
• 1 主要结论
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 硕士在读期间撰写与发表的论文和申请的专利