酒糟水解工艺研究及发酵产富马酸的应用
生物质是一种可替代传统化石能源的新型的可再生能源。酒糟作为一种生物质资源，含有丰富的木质纤维素。我国酒糟的年产量很大，除少数用作动物饲料外，绝大部分被直接焚烧。不仅造成了资源的浪费，还带来了严重的环境问题。酒糟的高效利用一定程度上缓解了能源危机，而且减少了环境污染。 本文通过稀硫酸水解酒糟的方式，释放出酒糟中的还原性糖类物质。以还原糖含量为指标，得到了最高的还原糖产量为245mg·g-1酒糟。通过对酒糟稀酸水解的正交实验，得到了最佳水解条件为:120℃，100min，固液比1∶10，硫酸浓度2％，该条件下还原糖的浓度为25g·L-1。 酒糟水解液中经氢氧化钙和活性炭处理后，颜色由深褐色变为无色透明，糠醛被完全除去，处理后水解液中还原糖总量约为20 g·L-1，糖损失率为20％。利用处理后的水解液中糖浓度较低，发酵结束后生物量较低，富马酸的产量只有3.5 g·L-1左右。将水解液浓缩4倍，使还原糖的总量达到80 g·L-1，富马酸的产量达到了15 g·L-1，高于80 g·L-1的木糖发酵结果。 将水解液浓缩能提高还原糖浓度，但能耗较高。向酒糟水解液中补加还原糖以提高碳源浓度，使还原糖的浓度为g·L-1。其中，补加混合糖(木糖∶葡萄糖∶阿拉伯糖=4g∶8g∶1g)在发酵144h后，富马酸的产量达到了22.5 g·L-1，补加木糖和葡萄糖富马酸的产量分别为21.7 g·L-1和21.3 g·L-1。说明补加碳源能有效提高富马酸产量，水解液能完全或部分代替葡萄糖或木糖作微生物的发酵碳源。 对酒糟中半纤维素水解，要在较温和的条件下通过四因素四水平的正交实验，以半纤维素水解率为实验指标，确定了最优条件为:反应温度160℃，反应时间3h，固液比1∶8，pH4.5。反应温度对半纤维素水解率的影响较大，其次是反应时间和pH，固液比的影响最小。在只进行一次实验的条件下，酒糟的水解率最大为32.46％，半纤维素的水解率最大为76.27％，纤维素的结构基本未破坏。
酒糟;水解工艺;富马酸;发酵方式
北京化工大学
硕士
制药工程
王芳
2015
中文
TQ922
96
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）