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1、第26卷第9期2922010年9月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)TransactionsoftheCSAE、7r01．26No．9Sep．2010玉米秸稈濕氧化預(yù)處理同步糖化發(fā)酵酒精張強(qiáng)1’2，殷涌光睬，AndersThygesen3，AnneBelindaThomsen3(1．吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，長(zhǎng)春130025：2．長(zhǎng)春理工大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春130022；3．BiosystomDivision，RisoDTU，TechnicalUniversityofDenmark,Roskilde4000)摘要：為了找到適合的玉
2、米秸稈牛產(chǎn)酒精T藝，該文采用堿性濕氧化預(yù)處理(195℃，15rain，Na2C032g／L，02l200kPa)與同步糖化發(fā)酵對(duì)玉米秸稈制備酒精進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：經(jīng)過預(yù)處理，90％纖維素保留在固體中，【旦I收率為95．87％。固體部分利用纖維素酶處理，在50℃24h酶解率達(dá)到了67．6％。底物8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，經(jīng)過142h同步糖化發(fā)酵，酒精產(chǎn)量達(dá)到了理論酒精產(chǎn)量的79．0％。假定五碳糖和六碳糖都能夠被利用，相當(dāng)于lt玉米秸稈能夠產(chǎn)生262．7kg的酒精。發(fā)酵過程中沒有明顯的抑制作用。該文為玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)酒精提供
3、了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：秸稈，纖維素，乙醇，預(yù)處理，同步糖化發(fā)酵，濕氧化doi：i0．3969／j．issn．1002—6819．2010．09．048中圖分類號(hào)：TK6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—6819(20lO)一09—0292—04張強(qiáng)，殷涌光，AndersThygesen，等．玉米秸稈濕氧化預(yù)處理同步糖化發(fā)酵酒精[J】．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(9)：292--295．ZhangQiang，YinYongguang，AndersThygesen，eta1．Ethanolproductionfromwe
4、toxidizedCOrnstrawbysimultaneoussaccharificationandfermentation[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，2“9)：292--295．(inChinesewithEnglishabstract)0引言燃料短缺以及日趨惡化的環(huán)境問題，使乙醇作為可再牛資源越來越受到人們的關(guān)注。以地球上豐富廉價(jià)的玉米秸稈等木質(zhì)纖維為原料生產(chǎn)燃料乙醇已經(jīng)成為熱門的研究課題【14J。玉米秸稈是豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜很難被降解，因此為提高酶解性首先要進(jìn)
5、行預(yù)處理。濕氧化預(yù)處理技術(shù)通過對(duì)麥稈的試驗(yàn)證明是很好的預(yù)處理方法。通過濕氧化預(yù)處理可使原料中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素有效分離、利于酶水解。而且與其他預(yù)處理方法相比，濕氧化預(yù)處理過程產(chǎn)生較少的發(fā)酵抑制劑，例如糠醛，5HMF及乙酸等l¨J。目前大部分纖維質(zhì)原料生產(chǎn)酒精試驗(yàn)并不是利用真實(shí)的水解液，往往在水解液中加入葡萄糖或木糖，為了驗(yàn)證真實(shí)的工藝過程，葡萄糖或木糖都應(yīng)來自預(yù)處理后的酶水解液，也就是利用同步糖化發(fā)酵法(simultaneoussaccharificationandfermentation，SSF)進(jìn)行酒精發(fā)
6、酵【7。1o
7、。發(fā)酵過程中作者采用生長(zhǎng)旺盛，有較強(qiáng)耐抑制劑能力的活性干酵母(&cerevisiae)作為發(fā)酵菌種，將有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。本文研究了玉米秸稈在堿性濕氧化(195℃，15min，收稿口期：2010-01．28修訂口期：2010Ⅲ4_07基金項(xiàng)目：吉林省教育廳科技項(xiàng)目(200623)；吉林省科技發(fā)展農(nóng)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目(20030203)作者簡(jiǎn)介：張強(qiáng)，男，副教授。主要從事生物質(zhì)能源的研究。長(zhǎng)春長(zhǎng)春理工大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院。130022。Email：eomlI@126．corn※通信作者：殷涌光，男，教授，博士生
8、導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域研究。長(zhǎng)春吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，130025。Email：biofood@jlu．edu．cnNa2C032g／L，02l200kPa)條件下，纖維素及半纖維素的回收率以及酶解率。在底物8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))情況下對(duì)活性干酵母同步糖化發(fā)酵制備酒精進(jìn)行了研究，以便尋找適合的玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)酒精的工藝。1材料與方法1．1菌種活性干酵母(&cerevisiae)(批號(hào)No．2366)由丹麥DanskeSpritfabrikkerA／S．Denmark生產(chǎn)。1．2原料玉米秸稈來自意大利，2004年
9、7月份收獲，首先經(jīng)過氣流干燥，然后將原粉碎成1mrn粉后進(jìn)行濕氧化預(yù)處理。1．3濕氧化預(yù)處理濕氧化預(yù)處理是在丹麥瑞素國(guó)家實(shí)驗(yàn)室環(huán)型高壓容器中進(jìn)行的【ll】。本試驗(yàn)所采用的條件是基于丹麥瑞素國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以前所做的玉米秸稈濕氧化預(yù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。195"O，預(yù)處理15min被報(bào)道是最佳的條件‘121。將60g玉米秸稈原料(絕干)與1L水混合，并加
