木薯渣水解糖化及兩相耦合產酸工藝的研究.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，其利用空間還相當大。利用生物技術將含有大量有機物的木薯渣轉化為生物能源和乙酸等揮發(fā)性脂肪酸工業(yè)化學品，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，從而促進農業(yè)和其它相關產業(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、復合酶法對木薯渣水解糖化的影響。然后再利用產氫產酸

2、/同型產乙酸兩相耦合工藝發(fā)酵水解后的木薯渣定向產乙酸，探索不同水解方法、底物濃度和接種濃度對產酸的影響。實驗結果表明:
　　 (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22598.55 mg/L和26624.21 mg/L，得率分別達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)酵產酸的效果。0.5％HNO3法水解木薯渣后再進行發(fā)酵產酸效果最好，A相的乙酸及總VFA峰值濃度分別達3.50 g/L和6.76 g/L，H相的乙酸及總VFA峰值濃度分別達1.18 g/L和2.14 g/L。乙酸及總VFA產率分別為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，當底物濃度為50 gTS/L時，乙酸及總VFA濃度達到最大，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比較產酸效果，乙酸及總VFA濃度隨著接種濃度的增高而升高，當接種濃度為18