利用玉米秸秆中的纤维素生产燃料酒精的试验研究

摘要

本论文以微生物生态学的理论为基础,从自然生境中分离筛选高效产酶且酶活稳定的纤维素分解菌株,应用该菌株在纤维素燃料酒精生产工艺中代替纤维素酶使用,并对纤维素原料的预处理及同时糖化发酵生产酒精工艺的工艺参数进行了优化.本论文首次利用活体细胞进行木质纤维素的降解、并对预处理工艺、SSF燃料酒精生产工艺进行了优化研究,获得了16g/100g秸秆的燃料酒精,对于木质纤维素生产燃料的应用具有重要价值.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1秸秆类生物质的能源化研究现状

1.1.1直接燃烧

1.1.2热解气化

1.1.3生物转换

1.2燃料酒精概况

1.2.1酒精的分类

1.2.2燃料酒精的特点

1.2.3国内外燃料酒精的发展情况

1.3秸秆类物质生产燃料酒精的现有技术

1.3.1秸秆类物质生产燃料酒精的原理

1.3.2纤维素的水解糖化技术

1.4课题的研究意义与内容

第2章纤维素分解菌的筛选及形态分析

2.1纤维素酶活测定原理与方法

2.1.1纤维素酶活测定方法选择

2.1.2纤维素酶活力的测定

2.2纤维素分解菌的分离纯化

2.2.1分离纯化纤维素分解菌用培养基的选择

2.2.2纤维素分解菌的分离纯化

2.3燃料酒精生产用纤维素分解菌的筛选

2.3.1生产燃料酒精用纤维素分解菌的筛选试验

2.3.2结果与分析

2.4纤维素分解菌的形态分析

2.4.1菌落形态分析

2.4.2个体形态分析

2.5本章小结

第3章玉米秸秆预处理工艺研究

3.1预处理方法及原理简介

3.1.1物理法

3.1.2化学法

3.1.3微生物处理

3.2预处理方法的选择

3.3一步法预处理工艺

3.3.1木质素、纤维素和半纤维素的检测方法

3.3.2一步预处理法的试验设计

3.3.3一步预处理方法的选择

3.3.4一步法“酸化气爆”预处理参数的优化

3.4二步法预处理工艺

3.4.1第二步预处理工艺条件的优化

3.5两种预处理工艺的综合比较

3.5.1样品木质素、纤维素和半纤维素含量的比较

3.5.2糖化试验的比较

3.6玉米秸秆的组成和结构分析

3.6.1玉米秸秆的形貌分析

3.6.2化学成分分析

3.6.3XRD分析

3.7本章小结

第4章等温同时糖化发酵生产燃料酒精的研究

4.1燃料酒精生产的发酵方式

4.1.1直接发酵法

4.1.2间接发酵法

4.1.3等温同时糖化发酵法(SSF法)

4.1.4非等温同时糖化发酵(NSSF法)

4.2酿酒酵母最适发酵温度的确定

4.2.1实验设计

4.2.2结果与分析

4.3等温同时糖化发酵(SSF)产酒精工艺试验

4.3.1供试样品和菌种扩培

4.3.2 SSF工艺路线

4.3.3试验设计

4.3.4试验结果

4.4本章小结

结论

参考文献

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致谢