木薯渣水解糖化及兩相耦合產(chǎn)酸工藝的研究.pdf

1、木薯渣的主要成分為淀粉、纖維素、半纖維素、木素，還含有少量的脂肪和蛋白質(zhì)，其利用空間還相當(dāng)大。利用生物技術(shù)將含有大量有機(jī)物的木薯渣轉(zhuǎn)化為生物能源和乙酸等揮發(fā)性脂肪酸工業(yè)化學(xué)品，一方面符合可持續(xù)發(fā)展的社會需求，另一方面又可以解決木薯渣的處置問題，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)和其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　 本文首先研究了13種不同水解方法對木薯渣水解效果的影響，并研究了不同因素在稀硝酸法、氫氧化鈉法、復(fù)合酶法對木薯渣水解糖化的影響。然后再利用產(chǎn)氫產(chǎn)酸

2、/同型產(chǎn)乙酸兩相耦合工藝發(fā)酵水解后的木薯渣定向產(chǎn)乙酸，探索不同水解方法、底物濃度和接種濃度對產(chǎn)酸的影響。實驗結(jié)果表明:
　　 (1)在稀酸、堿、加壓熱水和酶等13種不同水解方法中，稀酸水解木薯渣的效果較好，采用0.5％HNO3法水解效果最好，當(dāng)水解溫度為160℃、水解時間為10 min時，葡萄糖濃度和得率分別為22606.55 mg/L和27.13％，總糖濃度及得率分別達(dá)33682.78mg/L和40.40％;堿法和加壓熱水法水

3、解液中單糖濃度均較低，3％NaOH法水解溫度為180℃、水解時間為3h時，葡萄糖及總單糖濃度分別僅為2297.13mg/L和3335.34mg/L，得率分別為2.76％和4.00％;酶法水解中，1％H2SO4/半纖維素酶/纖維素酶協(xié)同處理法水解效果最好，纖維素酶用量為120 U/g、水解時間為66 h時，葡萄糖和總單糖濃度分別達(dá)22598.55 mg/L和26624.21 mg/L，得率分別達(dá)27.12％和31.95％。
　　

4、(2)實驗比較0.5％ HNO3法、3％NaOH法和1％H2SO4/半纖維素酶/纖維素酶法水解木薯渣及未處理木薯渣兩相耦合厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的效果。0.5％HNO3法水解木薯渣后再進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸效果最好，A相的乙酸及總VFA峰值濃度分別達(dá)3.50 g/L和6.76 g/L，H相的乙酸及總VFA峰值濃度分別達(dá)1.18 g/L和2.14 g/L。乙酸及總VFA產(chǎn)率分別為0.0952 g/g和0.1718g/g。
　　 (3)采取底物濃度為(

5、30、40、50、60) gTS/L比較產(chǎn)酸效果，乙酸及總VFA濃度隨著底物濃度的增高先增高后降低，當(dāng)?shù)孜餄舛葹?0 gTS/L時，乙酸及總VFA濃度達(dá)到最大，A相乙酸及總VFA峰值濃度分別為3.50g/L和6.76 g/L，H相乙酸及總VFA峰值濃度分別為1.21 g/L和2.14 g/L。
　　 (4)采取接種濃度為(6、10、14、18) gTS/L比較產(chǎn)酸效果，乙酸及總VFA濃度隨著接種濃度的增高而升高，當(dāng)接種濃度為18