菊芋乙醇發(fā)酵工藝的初步研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源緊缺問題越來越受到人們的關(guān)注。各國為發(fā)展新型能源替代化石燃料能源積極尋找應(yīng)對策略，大力發(fā)展生物能源是各國在環(huán)保問題上達成的共識。利用非糧食生物質(zhì)能源為原料生產(chǎn)燃料乙醇既保證了糧食安全，又能緩解能源危機。菊芋是一種不影響我國糧食安全且產(chǎn)能高的植物資源，它具有特強的耐寒、耐旱、抗風沙能力，且具有較強的繁殖能力，管理粗放，因而以菊芋為原料生產(chǎn)生物能源具有很強的競爭優(yōu)勢。
　　 本實驗分三部分對能源菊芋原料生產(chǎn)燃

2、料乙醇的工藝進行了研究，主要工藝是菊粉經(jīng)過糊化后，采用酸法水解將菊糖轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖，再添加酵母進行發(fā)酵。第一部分為菊芋的糊化性研究，主要研究了菊粉的糊化時間以及不同粉碎度對菊芋粉的糊化影響。第二部分為菊芋粉酸水解工藝條件的研究，重點研究了溫度、粉碎度、調(diào)漿濃度、硫酸的體積分數(shù)對酸水解的影響，進而得到了酸水解的最佳條件，為后續(xù)的酒精發(fā)酵提供參數(shù)。第三部分是菊芋的酒精發(fā)酵工藝研究，著重研究了接種量、料水比、初始pH、溫度等對菊芋酒精發(fā)酵的

3、影響，通過實驗確定了發(fā)酵時間以及比較了滅菌和不滅菌對酒精產(chǎn)量的影響。通過以上實驗，篩選出最佳的酒精發(fā)酵工藝條件，最大限度的提高酒精產(chǎn)率，為工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。
　　 首先，確定了能源菊芋的糊化時間以及不同粉碎度的糊化溫度。
　　 菊粉原料的糊化溫度較淀粉質(zhì)原料低，菊粉的糊化溫度在40-55℃，在該溫度范圍內(nèi)糊化30 min，有利于菊芋粉的后續(xù)酸解；粉碎度越細，糊化開始的時間越短，達到糊化的溫度越低。在工業(yè)化生產(chǎn)中要綜合考

4、慮到粉碎度的提高將增加能源菊芋發(fā)酵生產(chǎn)成本的因素，采用40目原料的菊芋粉較為可行。
　　 其次，在菊芋的酸水解工藝的研究中，通過單因素實驗得出菊芋的酸水解條件為：水解溫度50℃，濃硫酸加入量2.5％（v/v），水解時間60 min，在此條件下水解液的DE值達到66.66％，菊芋粉的轉(zhuǎn)化率達到94.86％。
　　 第三，能源菊芋的酒精的酒精發(fā)酵研究了滅菌與不滅菌對酒精產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明滅菌能顯著提高酒精產(chǎn)量，最后通過單因