超聲波輔助黃孢原毛平革菌對酒糟酶解糖化的影響.pdf

1、酒糟作為白酒生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物，是一種資源量較為豐富的木質(zhì)纖維生物質(zhì)。目前，酒糟主要作為動物飼料使用，其利用率較低，且鮮酒糟含水量較高，大量酒糟堆積易發(fā)生腐爛變質(zhì)，不但會造成資源的浪費，還會引起釀酒生態(tài)環(huán)境污染。本論文將酒糟視為一種能夠生產(chǎn)燃料乙醇等生物能源的木質(zhì)纖維生物質(zhì)原料，研究物理及生物聯(lián)合預處理方法，對酒糟酶解效果的影響，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.超聲波預處理對酒糟酶解效果的影響
　　以還原糖和木糖得率為評價指

2、標，分別研究了纖維素酶和木聚糖酶添加量、酶解時間、料液比和酶添加方式對酶解效果的影響；同時研究了超聲波功率、超聲波時間、超聲波溫度和料液比等還原糖得率、木糖得率的影響，對單因素結(jié)果進行分析，在單因素的基上對超聲波預處理條件進行相應(yīng)面優(yōu)化。
　　通過響應(yīng)面優(yōu)化得超聲波預處理酒糟的最優(yōu)條件為：超聲波功率420W、超聲波時間39min、超聲波溫度40℃、料液比1:22（g/mL)。該條件下預處理殘渣中綜纖維素的保留率和木質(zhì)素的脫除率分別

3、為69.02％，20.47%，酶解液中還原糖和木糖得率分別為70.73%和35.77%。二次回歸模型表明，在該條件下總纖維素保留率、木質(zhì)素降解率、還原糖和木糖得率的模型均顯著，可用于優(yōu)化酒糟超聲波預處理工藝。
　　2.黃孢原毛平革菌預處理參數(shù)研究
　　用黃孢原毛平革菌預處理酒糟，研究了黃孢原毛平革菌固態(tài)發(fā)酵處理對酶水解效果的影響及其生長曲線的測定，分析預處理過程中的組分變化及酶水解特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃孢原毛平革菌培養(yǎng)120h時的

4、活性最高，此時為最佳接種菌齡。在黃孢原毛平革菌固態(tài)發(fā)酵過程中，隨著黃孢原毛平革菌預處理時間的延長，還原糖和木糖得率均呈先上升后下降的趨勢,且在固態(tài)發(fā)酵時間為8d時，酶解液中還原糖和木糖得率達到最大值分別為60.55%和22.12%，與未處理組相比酶解得率分別為增長49.22%和25.0%。此時預處理殘渣中綜纖維素的保留率和木質(zhì)素脫除率分別為73.13%和15.58%。
　　3.超聲波輔助黃孢原毛平革菌作用對酒糟酶水解效果的影響

5、r>　?。?）組分分析表明：單超聲波預處理后殘渣綜纖維素保留率和木質(zhì)素脫除率分別為69.02%和20.47%，單黃孢原毛平革菌預處理后殘渣綜纖維素保留率和木質(zhì)素脫除率分別為73.13%和15.55%，而超聲波輔助黃孢原毛平革菌預處理后殘渣綜纖維素保留率和木質(zhì)素脫除率最高可達88.70%和40.03%。
　　（2）結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，不同預處理作用導致酒糟結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的破壞，超聲波預處理后酒糟纖維素結(jié)晶度增加，酒糟中部分木質(zhì)素被降解。