物理預處理秸稈菌群發(fā)酵工藝研究.pdf

1、本試驗主要研究秸稈的不同物理預處理方法，經(jīng)預處理后的秸稈結(jié)合已篩選出的2個對纖維素分解能力強且穩(wěn)定的混合菌群5號和6號菌群，進行發(fā)酵產(chǎn)糖試驗條件研究。最后利用電鏡掃描對物理法和物理生物聯(lián)合法處理后的秸稈結(jié)構(gòu)進行觀察。
　　 本試驗對秸稈的預處理方法有四種：超聲波法、冷凍法、恒溫加熱法、高溫高壓法。每種方法設計不同的因素及條件，以纖維素、半纖維素及木質(zhì)素為響應變量，以及結(jié)合SEM電鏡對秸稈結(jié)構(gòu)的觀察，得出：四種方法對纖維素含量的提

2、升和降低木質(zhì)素含量有一定作用。秸稈用超聲波法預處理，最佳條件為功率為420W，作用30min的纖維素含量達到38.53％；冷凍法4℃，作用120h為最佳條件，纖維素含量達到38.46％，同時木質(zhì)素降低到12.09％；利用高溫高壓法0.15MPa，127℃作用2h，纖維素達到38.82％；恒溫加熱法，80℃作用2h能夠使纖維素含量升高到40.68％，而木質(zhì)素能降低到11.6％，是四種方法中纖維素量提升到最高，木質(zhì)素降低到最低的最優(yōu)物理預處

3、理方法。
　　 在秸稈菌群發(fā)酵實驗研究中，首先對培養(yǎng)基進行優(yōu)化，對碳氮比、氮源、磷酸氫二鉀與硫酸鎂的比例，鈣及微量元素作為單因子研究，將最優(yōu)的單因子組成新的培養(yǎng)基，與原培養(yǎng)基對比，連續(xù)7天測定糖量，發(fā)現(xiàn)新培養(yǎng)基作用下，5號菌群第6天產(chǎn)糖量達到7.83％，比原培養(yǎng)基產(chǎn)糖量提高了7.1％。6號菌群在新培養(yǎng)基條件下第五天產(chǎn)糖量達到7.9％，比原培養(yǎng)基下的產(chǎn)糖量提高了28％。確定還原糖量測定方法及其條件，并且優(yōu)化培養(yǎng)基后，選定溫度、pH

4、、轉(zhuǎn)速、裝液量、秸稈粒徑為影響因子，還原糖量為響應值，進行Plackett-Burman多因子試驗篩選重要因子.對5、6號菌群來說，主要因子為溫度和pH。選用三種較好的物理預處理方法制備成三種不同的秸稈材料，改變溫度和pH水平對秸稈菌群發(fā)酵產(chǎn)糖進行33析因試驗，以菌群產(chǎn)糖作為指標確定最佳產(chǎn)糖條件。研究發(fā)現(xiàn)，對于兩種菌群，影響因子影響大小為溫度>pH>材料。5號菌群最優(yōu)發(fā)酵產(chǎn)糖條件為37℃，pH=7.5，平均產(chǎn)糖量在8.43％，對于6號菌