木糖渣資源化利用研究
本文關(guān)鍵詞：木糖渣資源化利用研究
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【摘要】：目前,面對日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題,充分合理地利用木質(zhì)纖維素資源具有重要意義。木糖渣是工業(yè)上以玉米芯為原料經(jīng)稀酸水解制備木糖時(shí)所產(chǎn)生的富含纖維素的廢渣,是一種良好的木質(zhì)纖維素資源。為了實(shí)現(xiàn)木糖渣的高效資源化綜合利用,本研究首先以木糖渣、麩皮、玉米秸稈等為主要原料,對長梗木霉G26固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化,提高酶產(chǎn)量,降低制酶成本;再利用G26發(fā)酵所產(chǎn)粗酶液,開展木糖渣高效糖化工藝研究,提高可發(fā)酵糖的轉(zhuǎn)化率和糖濃度;最后探索利用產(chǎn)酶發(fā)酵殘?jiān)俅斡糜诎l(fā)酵制備纖維素酶,以及將廢渣作為玉米種植肥料的可行性。本研究主要結(jié)果如下:1、通過PB設(shè)計(jì)試驗(yàn)和CCD響應(yīng)面分析法對長梗木霉G26固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化,確定了最適培養(yǎng)基組分:固體組分中含麩皮20.00%,玉米秸稈53.30%,木糖渣26.70%,營養(yǎng)鹽溶液中含磷酸二氫鉀1.00%、硫酸銨1.80%、豆餅粉8.88%、尿素1.00%、玉米漿3.47%。固液比為1:1.5,在32℃下,靜置培養(yǎng)96h,濾紙酶活達(dá)到8.07IU/mL(10倍浸提),比優(yōu)化前提高13.34%。2、長梗木霉G26所產(chǎn)纖維素酶糖化木糖渣結(jié)果表明,分段糖化效果顯著優(yōu)于批次糖化。當(dāng)總酶量不變時(shí),粗酶液比酶活力為6.0IU/mL,料液比為1.25:10,初始加酶量為60%,18h和36h分別補(bǔ)酶20%,糖化60h,葡萄糖含量最高為52.30g/L,纖維素的水解率達(dá)到70.65%。并將含60.10g/L葡萄糖的糖化液用于發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸,發(fā)酵44h,L-乳酸產(chǎn)量最高達(dá)到52.0g/L,葡萄糖的糖酸轉(zhuǎn)化率為86.50%。3、通過對發(fā)酵產(chǎn)酶廢渣開展二次發(fā)酵研究,確定了當(dāng)新舊原料質(zhì)量比為3:7,補(bǔ)加營養(yǎng)鹽(除豆餅粉外)和4.44%的豆餅粉,發(fā)酵96h,濾紙酶活達(dá)到5.75IU/mL。同時(shí),研究結(jié)果表明,G26固體發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的廢渣適合作為玉米的肥料。綜上所述,通過固態(tài)發(fā)酵對長梗木霉G26產(chǎn)酶培養(yǎng)基的優(yōu)化,產(chǎn)酶水平明顯提高,降低了原料成本;通過對木糖渣糖化工藝進(jìn)行研究,提高了糖轉(zhuǎn)化率和糖濃度;最后將產(chǎn)酶殘?jiān)a(bǔ)充部分原料后,用于發(fā)酵制酶和農(nóng)作物肥料,取得了較好的效果。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X792
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，本文編號：1282073
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