微生物利用甘油發(fā)酵生產乙醇的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來化石能源的日漸消耗引發(fā)了人們對新型、可再生能源的深刻思考,世界各國正積極開發(fā)和利用生物質燃料乙醇和生物柴油的生產技術。生物柴油作為乙醇之后的第二個有望得到大規(guī)模推廣應用的生物能源產品,備受國內外各界的肯睞。目前主要通過酯交換法生產生物柴油,在生產過程中產生了大量的副產物--粗甘油廢液。如何合理利用粗甘油廢液,是這一產業(yè)面臨的新問題,尋求粗甘油利用的新途徑已引起人們的普遍關注。本文從上述兩個方面考慮,探索一條利用生物柴油廢液發(fā)酵乙醇

2、的生產途徑,不僅可解決生物柴油生產過程中大量副產物甘油的再利用問題,也有望為非糧食原料生產乙醇找到另一種新途徑。 本課題以甘油為原料,微生物發(fā)酵法生產乙醇。研究了甘油和乙醇的快速測定方法,建立了發(fā)酵液中的甘油含量的HPLC法,及乙醇的氣相色譜頂空進樣檢測法。 對實驗室現(xiàn)有菌種進行篩選,確定浸麻芽孢桿菌為后續(xù)乙醇發(fā)酵研究的菌種。浸麻芽孢桿菌種子培養(yǎng)條件優(yōu)化后的結果為:甘油8g,葡萄糖12g,蛋白胨5g,酵母粉5g,碳酸鈣1

3、0g,水1L,pH9.0。接種量為10%(v/v),41℃靜止培養(yǎng)36h。優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基為:甘油50g,谷氨酸鈉5g,蛋白胨5g,酵母粉5g,氯化鈉5g,硫酸鋅1g,水1L,pH8.0。在上述工作基礎上,浸麻芽孢桿菌發(fā)酵乙醇工藝條件優(yōu)化得出,分批補料發(fā)酵可以有效地控制底物甘油的濃度,解除高濃度甘油對乙醇發(fā)酵的抑制作用。 浸麻芽孢桿菌和紅曲菌9906混合發(fā)酵可以明顯地縮短乙醇發(fā)酵周期,提高乙醇產量。在混合發(fā)酵基礎上,確定了乙醇

4、補料發(fā)酵較優(yōu)的工藝條件:三角瓶1L,裝液量700mL紅曲發(fā)酵液,甘油初始濃度0.217mol/L,以補料方式每隔60h分五次補加0.217mol/L甘油濃度的紅曲發(fā)酵液,每次補加100mL,發(fā)酵培養(yǎng)360h,乙醇最高濃度達0.221mol/L,乙醇總產率0.628mmol/h,乙醇摩爾轉化率為87%。5L玻璃三角瓶混合發(fā)酵甘油生產乙醇,其乙醇濃度達到0.370mol/L,甘油利用率為82.3%,乙醇摩爾轉化率到達83%。 采用混

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