本文選題：汽爆 + 檸檬酸��； 參考：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：面對當(dāng)今社會的化石能源枯竭及環(huán)境惡化問題,木質(zhì)纖維素基化學(xué)品是近年來世界各國生物質(zhì)工程領(lǐng)域研究的熱點。目前大多關(guān)注于纖維素和木質(zhì)素的利用,對半纖維素利用的研究較少。半纖維素是植物纖維原料中含量較多的一類碳水化合物,是地球上含量最豐富、價格最廉價的可再生資源之一,具有巨大的利用潛力和市場價值。半纖維素主要由五碳糖組成,相比纖維素來說,更容易被降解,有效利用這部分天然資源將有利于降低發(fā)酵工業(yè)的成本。目前半纖維素利用的少量研究主要集中在水解液液態(tài)發(fā)酵各類化學(xué)品,尚無固態(tài)發(fā)酵的相關(guān)研究。因此本論文以檸檬酸為目標(biāo)產(chǎn)品,主要從以下幾個方面對半纖維素的利用進行研究,并取得以下主要研究結(jié)果:(1)首先研究了汽爆對秸稈半纖維素解離度、單糖溶出等的影響,進一步通過紅外光譜和紫外光譜掃描對其結(jié)構(gòu)基團的變化進行表征,優(yōu)化出汽爆秸稈半纖維素的操作參數(shù),汽爆壓力為1.0 MPa,處理時間為5 min或汽爆壓力1.3 MPa,處理時間為3 min時,半纖維素水解糖濃度較高。(2)研究了蠕動強化汽爆秸稈半纖維素在低加酶量下高固半纖維素酶解效果。結(jié)果證明在添加0.1 FPU/g底物下,25%高固酶解時間為4 h,與靜置酶解相比,酶解時間縮短了 6倍,總糖濃度增加了 23.8%。(3)研究了氣相雙動態(tài)汽爆秸稈半纖維素固態(tài)發(fā)酵檸檬酸工藝,證實了氣相雙動態(tài)技術(shù)是一種有效的強化技術(shù),與傳統(tǒng)的靜置發(fā)酵相比,氣相動態(tài)發(fā)酵技術(shù)可使檸檬酸產(chǎn)率提高74%。
[Abstract]:Facing the problems of fossil energy depletion and environmental deterioration, lignocellulos-based chemicals have been a hot topic in the field of biomass engineering all over the world in recent years. At present, much attention is paid to the utilization of cellulose and lignin, but less research has been done on hemicellulose utilization. Hemicellulose is one of the most abundant and cheap renewable resources in the world. It has great utilization potential and market value. Hemicellulose is mainly composed of pentaccharide, which is easier to be degraded than cellulose. The efficient utilization of this natural resource will help to reduce the cost of fermentation industry. At present, a small amount of research on the utilization of hemicellulose is mainly focused on hydrolysate liquid fermentation of all kinds of chemicals, there is no solid state fermentation related research. Therefore, in this paper, citric acid is taken as the target product, the utilization of hemicellulose is studied mainly from the following aspects, and the following main research results are obtained: firstly, the effects of steam explosion on the dissociation degree of hemicellulose and the dissolution of monosaccharide from straw are studied. The changes of the structure groups were characterized by IR and UV spectra, and the operating parameters of the semicellulose were optimized. When the steam explosion pressure was 1.0 MPA, the treatment time was 5 min or the steam explosion pressure was 1.3 MPA, the treatment time was 3 min. The effect of peristaltic enhancement of steam explosion straw hemicellulose on high solid hemicellulase hydrolysis under low enzyme content was studied. The results showed that the hydrolysis time of 25% high solid enzyme was 4 h under 0.1 FPU/g substrate. Compared with static hydrolysis, the enzymatic hydrolysis time was shortened by 6 times, and the total sugar concentration was increased by 23.8%, and the citric acid fermentation process of semi-cellulose solid state fermentation with gas-phase double-dynamic steam explosion straw was studied. Compared with the traditional static fermentation, the gas phase dynamic fermentation technology can increase the citric acid yield by 74%.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ921.1

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本文編號：1970423