甜高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench）莖稈富含可溶性糖份,是生產(chǎn)燃料乙醇和飼料的理想作物,本文研究了甜高粱莖稈的貯藏,固態(tài)氣提發(fā)酵乙醇的工藝條件,并進行了生產(chǎn)工程實驗,最后研究了甜高粱莖稈固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料,為甜高粱莖稈工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。首先,探索了甜高粱莖稈的自然貯藏條件。通過對北京和內(nèi)蒙古兩地不同氣候條件下自然干燥貯藏的甜高粱莖稈物性變化及含糖量變化差異進行監(jiān)測和研究,分析環(huán)境溫度和濕度對甜高粱莖稈自然貯藏的影響,確定了在內(nèi)蒙古低于10℃、干燥的氣候條件下,自然貯藏的甜高粱莖稈能夠滿足固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇和飼料全年生產(chǎn)的要求,總糖為58%（g/g干基）的甜高粱莖稈在內(nèi)蒙古自然貯藏8個月后損失僅11.7%。其次,研究了甜高粱莖稈固態(tài)氣提發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。確定了將切碎至2cm左右的甜高粱莖稈揉碎至0.15cm厚的顆粒物料對發(fā)酵和氣提具有較好的效果,發(fā)酵時間為28h,10h后開始氣提,在35℃下氣提效率為77.5%,隨著溫度的升高,氣提效率不斷增加,在75℃時,氣提效率達到96.4%。然后,研究了甜高粱莖稈連續(xù)固態(tài)發(fā)酵耦合熱泵氣提分離生產(chǎn)工程實驗。通過熱泵與發(fā)酵分離的... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.1 國外燃料乙醇發(fā)展情況
        1.1.2 國內(nèi)燃料乙醇發(fā)展情況
        1.1.3 不同原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇成本及產(chǎn)能分析
    1.2 甜高粱發(fā)酵制取燃料乙醇的意義
        1.2.1 甜高粱特性
        1.2.2 彌補蛋白飼料資源的不足
        1.2.3 推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)
    1.3 甜高粱莖稈的貯藏
    1.4 傳統(tǒng)發(fā)酵乙醇生產(chǎn)工藝
        1.4.1 傳統(tǒng)發(fā)酵工藝流程
        1.4.2 傳統(tǒng)發(fā)酵工藝存在的問題
    1.5 甜高粱汁液態(tài)發(fā)酵酒精的研究
    1.6 甜高粱固態(tài)發(fā)酵酒精的研究
    1.7 乙醇氣提發(fā)酵的研究
    1.8 本論文研究目的以及研究思路
第二章 甜高粱莖稈貯藏的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗方法
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 甜高粱莖稈含水量在貯藏期內(nèi)變化情況
        2.3.2 甜高粱莖稈總糖在貯藏期內(nèi)變化情況
        2.3.3 北京貯藏的甜高粱莖稈中單組分含糖量變化情況
    2.4 小結(jié)
第三章 甜高粱莖稈固態(tài)氣提發(fā)酵條件的研究
    3.1 前言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗方法
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 蔗糖、葡萄糖、果糖以及乙醇的標準曲線
        3.3.2 甜高粱莖稈成分測定
        3.3.3 物料顆粒度對發(fā)酵和氣提的影響
        3.3.4 不同溫度對氣提效率的影響
        3.3.5 開始氣提時間及發(fā)酵周期的確定
        3.3.6 氣提乙醇與物料中乙醇含量關(guān)系
    3.4 小結(jié)
第四章 甜高粱莖稈連續(xù)固態(tài)發(fā)酵耦合熱泵氣提分離
    4.1 前言
    4.2 甜高粱氣提固態(tài)發(fā)酵酒精設(shè)備
    4.3 發(fā)酵工藝過程描述
    4.4 實驗步驟
        4.4.1 甜高粱物料及發(fā)酵設(shè)備滅菌
        4.4.2 種子液及營養(yǎng)鹽的制備
        4.4.3 添加營養(yǎng)鹽方式
        4.4.4 發(fā)酵分離過程
        4.4.5 發(fā)酵分離過程參數(shù)
    4.5 實驗結(jié)果與討論
        4.5.1 通過熱泵氣提控制發(fā)酵基質(zhì)的溫度
        4.5.2 發(fā)酵過程中物料含水量變化
        4.5.3 氣提乙醇結(jié)果
    4.6 小結(jié)
第五章 甜高粱莖稈固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的研究
    5.1 前言
    5.2 實驗材料與方法
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗方法
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 熱帶假絲酵母在活化培養(yǎng)基中的生長曲線
        5.3.2 鼠李糖乳桿菌在活化培養(yǎng)基中的生長曲線
        5.3.3 硫酸銨的不同添加量對假絲酵母產(chǎn)物粗蛋白的影響
        5.3.4 底物含水量對產(chǎn)物粗蛋白的影響
        5.3.5 發(fā)酵溫度對產(chǎn)物粗蛋白的影響
        5.3.6 發(fā)酵時間對產(chǎn)物粗蛋白的影響
        5.3.7 pH對產(chǎn)物粗蛋白的影響
        5.3.8 接種量對產(chǎn)品粗蛋白含量的影響
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與下一步實驗設(shè)想
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 對以后工作的設(shè)想
參考文獻
附錄
    附錄1 總糖含量測定
        1.1 原理
        1.2 總糖測定中的標準曲線
    附錄2 還原糖含量測定
        2.1 原理
        2.2 還原糖標準曲線的測定
    附錄3 蔗糖標準曲線測定
        3.1 原理
        3.2 蔗糖標準曲線的測定
    附錄4 果糖標準曲線的繪制
        4.1 原理
        4.2 果糖標準曲線測定
    附錄5 葡萄糖標準曲線的測定
        5.1 原理
        5.2 葡萄糖標準曲線的測定
    附錄6 乙醇標準曲線的繪制
        6.1 原理
        6.2 乙醇標準曲線的測定
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
北京化工大學碩士研究生學位論文答辯委員會決議書



本文編號：3580358