龍須菜生物乙醇預(yù)處理工藝優(yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)，人類面臨著能源危機(jī)、大氣環(huán)境污染及糧食短缺等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙著人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。生物乙醇作為一種最具有發(fā)展前景的綠色可再生能源，受到國(guó)際社會(huì)的普遍推崇。由于海藻具有生長(zhǎng)速度快，碳水化合物含量高且木質(zhì)素含量較少等優(yōu)點(diǎn)，以海藻為原料來(lái)生產(chǎn)生物乙醇的研究在全球范圍內(nèi)迅速興起。本文以大型海藻龍須菜為原料，利用不同預(yù)處理方法來(lái)優(yōu)化龍須菜生物乙醇的生產(chǎn)工藝。實(shí)現(xiàn)龍須菜生物質(zhì)向生物乙醇的高效轉(zhuǎn)化，在環(huán)境問(wèn)題及能源問(wèn)題上均具有

2、一定的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
　　龍須菜屬于大型海藻紅藻中的一種，細(xì)胞中含有大量的碳水化合物，利用美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室推薦的方法:測(cè)定了龍須菜中纖維素含量為12.58％，半纖維的含量為6.87％。并用堿提取龍須菜中的瓊脂，瓊脂含量為24.79％。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，龍須菜中碳水化合物的含量明顯高于褐藻、綠藻等其他大型海藻生物質(zhì)。
　　本研究以稀硫酸預(yù)處理龍須菜為主，實(shí)驗(yàn)研究了稀硫酸濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及硫酸鹽的加入對(duì)龍須菜預(yù)處理效

3、果的影響。結(jié)果確定了稀硫酸預(yù)處理龍須菜生物質(zhì)的最適條件為:濃度:5％(v/v)、溫度，121℃，時(shí)間:30min。此時(shí)反應(yīng)液中還原糖、葡萄糖、半乳糖的質(zhì)量分別為1.044g、0.128g和0.356g。且硫酸鎂的加入可以增加反應(yīng)液中還原糖的含量。
　　在厭氧發(fā)酵階段，以龍須菜酸預(yù)處理水解液為底物，以活化的安琪酵母為發(fā)酵微生物進(jìn)行發(fā)酵。結(jié)果發(fā)現(xiàn):釀酒酵母首先利用發(fā)酵液中的葡萄糖的速率大于利用半乳糖的速率。當(dāng)發(fā)酵經(jīng)歷108個(gè)小時(shí)后，發(fā)