木薯燃料乙醇发酵工艺的优化.ppt

木薯燃料乙醇发酵工艺的优化 2 报告内容 1 研究内容 3 研究方案 2 研究背景 结论与建议 4 致谢 5 美国是玉米燃料乙醇 巴西是推广甘蔗燃料乙醇 欧盟各国主要以农作物 小麦 黑麦和大麦 为原料 印度是糖蜜燃料乙醇 加拿大采取免税政策来促进生物乙醇的发展 日本由于资源缺乏 尚未大规模生产和使用燃料乙醇 只能进口 国内外发展现状与趋势 国家可再生能源中长期发展规划 中提出了非粮燃料乙醇目标 2010年 增加非粮原料燃料乙醇年利用量达到200 104t 2020年的生物燃料乙醇年利用量达到1000 104t 非粮原料主要是薯类 甜高粱 甘蔗 秸秆和能源藻类 现阶段我国燃料乙醇主要产能情况 1 1国内外燃料乙醇发展现状与趋势 1研究背景 1 2生产燃料乙醇的原料 几种主要作物生产乙醇量对照表 原料 木薯分布在南北纬30 之间 具有耐旱 耐贫瘠等特点 在我国南方各省广泛种植 1 3木薯燃料乙醇的发酵工艺路线 工艺路线 按发酵过程物料存在状态及发酵料注入发酵罐的方式不同 木薯发酵乙醇工艺比较 6 报告内容 1 研究内容 3 研究方案 2 研究背景 结论与建议 4 致谢 5 2研究方案 2 1研究概述 研究概述 木薯粉含量的测定 木薯粉含量的测定 2 2本研究的工艺路线 木薯粉 调浆 水 液化 淀粉酶 糖化发酵 糖化酶 乙醇 营养盐 果胶酶 酸性蛋白酶 普鲁兰酶 纤维素酶 酵母 果胶酶 酸性蛋白酶 纤维素酶 研究工艺路线 2 3实施方案所需要的条件及分析方法 原料 过80目的木薯粉 菌株 实验室所保藏的菌株etl10 1 01 实验所需营养盐 磷酸氢二钾 尿素 硫酸镁 氯化钙 实验所需酶 液化酶 糖化酶 酸性蛋白酶 纤维素酶 普鲁兰酶和果胶酶 发酵力度的测定 co2失重法 发酵醪中乙醇浓度的测定 岛津气相色谱 发酵醪中残总糖的测定 酸解后sba仪测葡萄糖 发酵醪中还原糖的测定 dns法测还原糖 条件及分析方法 11 报告内容 1 研究内容 3 研究方案 2 研究背景 结论与建议 4 致谢 5 木薯粉为100g 料水比为1 2 糖化酶量150u g 1 添加优化了的营养盐 酸性蛋白酶的添加量分别为0 5 10 15 20 25u g 1时 发酵74h后的co2的失重量分别为41 18 41 22 41 46 40 65 40 61 40 44g 酸性蛋白酶的最佳添加量为15 u g木薯粉 在此添加量下 酒精含量达到135 14g l 残总糖为10g l 淀粉利用率达93 01 加入酸性蛋白酶对提高酒精的出酒率效果明显 3木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 3 1酸性蛋白酶对木薯乙醇发酵的影响 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 木薯粉为100g 料水比为1 2 糖化酶量150u g 1 添加优化了的营养盐 纤维素酶的添加量分别为0 5 10 15 20 25u g 1时 发酵74h后的co2的失重量分别为41 18 40 49 40 76 41 84 41 23 41 19g 纤维素酶的最佳添加量为15 u g木薯粉 此添加量下 酒精含量达133 79g l 残总糖为8 5g l 淀粉利用率达92 06 加入纤维素酶对提高酒精的出酒率效果明显 3 2纤维素酶对木薯乙醇发酵的影响 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 木薯粉为100g 料水比为1 2 糖化酶量150u g 1 添加优化了的营养盐 普鲁兰酶的添加量分别为0 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20u g 1时 发酵68h后的co2的失重量分别为41 27 41 29 41 39 41 41 41 45 41 57g 随着普鲁兰酶添加量的增加 酒精度呈上升趋势 当添加量为0 20u g木薯粉时 酒精浓度达到131 95g l 3 3普鲁兰酶对木薯乙醇发酵的影响 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 木薯粉为100g 料水比为1 2 糖化酶量150u g 1 添加优化了的营养盐 果胶酶的添加量分别为0 4 6 8 10 12u g 1时 发酵68h后的co2的失重量分别为40 66 41 19 41 69 41 83 42 18 41 48g 当果胶酶的添加量为8u g木薯粉 酒精浓度达到128 57g l 淀粉利用率为89 01 3 4果胶酶对木薯乙醇发酵的影响 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 3 4 1果胶酶对木薯乙醇发酵的乙醇浓度及淀粉利用率的影响 3 4 2发酵醪液粘度的降低 木薯粉为100g 料水比为1 2 糖化酶量150u g 1 添加优化了的营养盐 果胶酶的添加量为8u g 1以及不添加果胶酶 注 其中果胶酶的添加时间为拌料后 液化蒸煮之前 作用条件为 ph4 5 50 水浴摇1h 果胶酶以8u g 1的添加量下 粘度降低了59 3 乙醇浓度提高了1 69 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 3 5酸性蛋白酶 纤维素酶 普鲁兰酶和糖化酶的正交对木薯乙醇发酵的影响 四种酶四因素三水平的正交实验对木薯乙醇发酵的影响 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响 由极差值可知 4种酶制剂对木薯发酵乙醇的显著程度由大到小依次为糖化酶 酸性蛋白酶 普鲁兰酶 纤维素酶 木薯同步糖化浓醪发酵乙醇 各种酶的最佳添加量 糖化酶为200u g 1 酸性蛋白酶10u g 1 普鲁兰酶0 08u g 1 纤维素酶20u g 1 在最适添加量下实验 乙醇浓度为133 83g l 残糖为5g l 其中空白对照组为 乙醇浓度为123 14g l 残糖为6 75g l 乙醇浓度提高了7 99 残糖降低了35 18 报告内容 1 研究内容 3 研究方案 2 研究背景 结论与建议 4 致谢 5 4结论 创新点及建议 结论 木薯中粗淀粉含量为69 10 粗蛋白含量为3 14 类脂物含量为0 49 粗纤维含量为2 95 水分11 15 等 酶的最佳添加量 糖化酶为200u g 1 酸性蛋白酶10u g 1 普鲁兰酶0 08u g 1 纤维素酶20u g 1 果胶酶的最佳添加量 8u g 1 在此添加量下 粘度降低了59 3 创新点 1 以不同方式对原料进行处理 通过添加酸性蛋白酶 纤维素酶 普鲁兰酶 果胶酶等 2 降低发酵醪液粘度 添加果胶酶 建议 将酶的正交实验用于5l 150l的放大实验中 验证放大后乙醇产量的增加 尽可能地实现实验室成果在工业生产中的应用 充分体现其经济效应 20 报告内容 1 研究内容 3 研究方案 2 研究背景 结论与建议 4 致谢 5 淀粉酶 苏宏tm耐高温淀粉酶 诺维信 酶活力 35000u ml 25 kg糖化酶 苏宏牌糖化酶475制剂 诺维信 酶活力 100000u ml 13 kg纤维素酶 河北承德天丰酶活力 4500u ml 50 kg酸性蛋白酶 山东隆