木薯燃料乙醇发酵工艺的优化

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农作物单位土地产量（公斤/亩）单位产品乙醇产量（公斤/吨）单位土地乙醇产量（公斤/亩）甜高粱500060300甘蔗470055260甜菜300078230木薯2700118315玉米340325110小麦26031080几种主要作物生产乙醇量对照表原料原料特点淀粉类包括甘薯、木薯和马铃薯等薯类和高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦和燕麦等谷类。糖类包括甘蔗、甜菜和甜高粱茎秆等含糖作物以及糖蜜等。纤维类包括农作物秸秆、林业加工废弃物、甘蔗渣及城市固体废物等，主要成分为纤维素、半纤维素和木质素。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淀粉类原料糖类原料纤维素原料液体发酵连续发酵半固体发酵半连续发酵间歇式发酵固体发酵乙醇SHF发酵优点：酶解60℃，发酵30℃缺点：发酵初糖抑制酵母和酶活性SSF发酵优点：抑制消除，节能缺点：酶解与发酵温度不一样固定化发酵优点：细胞或酶密度高，反应快，耐受性强缺点：工业化难实施生料发酵优点：节能缺点：生淀粉酶活力弱，易染菌，发酵不彻底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52研究方案2.1研究概述高浓度乙醇乙醇菌种SHF工艺淀粉利用率低选育耐性菌株SSF工艺多种酶制剂研究概述木薯粉含量的测定成分％粗淀粉69.10粗蛋白3.14类脂物0.49粗纤维2.95灰分2.20水分11.15

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