果蔬廢棄物生物煉制酒精技術研究.pdf

1、果蔬廢棄物主要來源于果蔬種植、育種、加工、交易等場所的殘次、腐爛物和下腳料，將其發(fā)酵生產酒精，不僅經濟效益可觀，還能緩解能源危機。而目前，其主要處理方式為厭氧發(fā)酵和好氧堆肥，即生產沼氣和肥料，其利用率遠低于煉制燃料乙醇。本研究旨在利用果蔬廢棄物發(fā)酵生產酒精，通過對原料發(fā)酵特點的研究，確定前處理、滅菌、腐爛度、營養(yǎng)鹽、相關酶等對酒精產率的影響，篩選最佳酵母并優(yōu)化發(fā)酵條件，濃縮小試后進行經濟可行性分析。研究結果如下:
　　試驗對比不同

2、果蔬廢棄物品種酒精發(fā)酵效果，選出腐爛葡萄、蘋果為代表試材進行前處理和發(fā)酵工藝研究。得到前處理方式為破碎后進行亞硫酸(150mg/L)結合高壓蒸汽滅菌(121℃，101kPa，30min)，同時確定腐爛度與酒精產量呈負相關。
　　通過發(fā)酵力、殘?zhí)?、酒精度、酵母形態(tài)等對比，在K1、KD、EC1118、SY、RW、TR、CY3097和BDX這8種酵母中篩選出最佳酵母BDX，并確定最佳添加量為200mg/L。
　　在發(fā)酵條件優(yōu)化試驗

3、中，通過單因素試驗考察了發(fā)酵溫度、pH、震蕩、營養(yǎng)鹽、糖化酶和果膠酶的添加等對發(fā)酵的影響，確定發(fā)酵條件為:溫度20-25℃，pH3.5-4.0，震蕩方式為搖床10r/min，糖化酶和果膠酶添加量各250mg/L，(NH4)2SO4、MgSO4、KH2PO4添加量分別為1.5g/L、1.0-1.5g/L和2.0-2.5g/L。
　　通過果蔬廢棄物模擬物的酒精發(fā)酵試驗，驗證最佳發(fā)酵條件的合理性，結果表明:當模擬物初始含糖量為24.53

4、-110.37mg/g時，得到醪液酒精度為2.31-7.26％，醪液殘?zhí)菫?.18-3.83mg/g，與前文優(yōu)化試驗基本一致。通過20L、50L模擬物發(fā)酵小試，考察放大條件下果蔬廢棄物酒精發(fā)酵效果。20L、50L發(fā)酵液初始還原糖為91.75、98.26mg/g，發(fā)酵酒精度為5.76％、6.12％，糖消耗和酒精產生曲線變化基本一致，為工業(yè)化放大生產提供參考。
　　本研究設計出利用氣相色譜對酒精發(fā)酵過程中頂空氣體進行實時檢測的系統(tǒng);確