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《秸稈發(fā)酵產(chǎn)酒精.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、秸稈發(fā)酵生產(chǎn)酒精的基本步驟：玉米秸稈預(yù)處理由于玉米秸稈結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不僅纖維素、半纖維素被木質(zhì)素包裹,而且半纖維素部分共價(jià)和木質(zhì)素結(jié)合,同時(shí)纖維素具有高度有序晶體結(jié)構(gòu)。因此必須經(jīng)過預(yù)處理,使得纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分離開,切斷它們的氫鍵,破壞晶體結(jié)構(gòu),降低聚合度。常見預(yù)處理方法有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和微生物法等。水解工藝玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理后,纖維素水解只有在催化劑存在的情況下才能顯著進(jìn)行。常用催化劑是無機(jī)酸和酶,由此分別形成了酸水解工藝和酶水解工藝,酸水解工藝又分為稀酸水解和濃酸水解。水解主要是破壞纖維素、半纖維素的氫鍵,使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵的單糖。發(fā)酵工藝由于農(nóng)作物秸稈
2、的相當(dāng)部分由半纖維素構(gòu)成,其水解產(chǎn)物為以木糖為主的五碳糖,還有相當(dāng)量的阿拉伯糖生成(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的發(fā)酵效率是決定過程經(jīng)濟(jì)性的重要因素。木糖的存在對(duì)纖維素酶水解起抑制作用,將木糖及時(shí)轉(zhuǎn)化為酒精對(duì)玉米秸稈的高效率酒精發(fā)酵是非常重要的。目前人們研究最多且最有工業(yè)應(yīng)用前景的木糖發(fā)酵產(chǎn)乙醇的微生物有3種酵母菌種,即管囊酵母、樹干畢赤酵母和體哈塔假絲酵母,主要的發(fā)酵方法有以下幾種。蒸餾提純:發(fā)酵液內(nèi)，除含有酒精和大量水分外，還含許多雜質(zhì)。蒸餾是把發(fā)酵醪液中含有的酒精提純出來，通過粗餾和精餾，最后取得合乎規(guī)格的酒精，同時(shí)得到副產(chǎn)物雜醇油、酒糟等。在纖維素稀酸
3、水解發(fā)酵制乙醇的過程中，由于弱酸、呋喃衍生物和苯系化合物對(duì)微生物的影響,乙醇的產(chǎn)量和產(chǎn)率都不高。好氧發(fā)酵罐和厭氧發(fā)酵罐的區(qū)別：好氧發(fā)酵設(shè)備通常采用通氣和攪拌來增加氧的溶解，以滿足其代謝需要。根據(jù)攪拌方式的不同，好氧發(fā)酵設(shè)備又可分為機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐和通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐。機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐：利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進(jìn)氧的溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖和代謝所需的溶解氧。通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐：通風(fēng)的目的不僅是供給微生物所需要的氧，同時(shí)還利用空氣代替攪拌器使發(fā)酵液均勻混合。厭氧發(fā)酵設(shè)備厭氧發(fā)酵也稱靜止培養(yǎng)，因其不需供氧，所以設(shè)備和工藝都較好氧發(fā)酵簡(jiǎn)單。嚴(yán)格的厭氧
4、液體深層發(fā)酵的主要特色是排除發(fā)酵罐中的氧。罐內(nèi)的發(fā)酵液應(yīng)盡量裝滿，以便減少上層氣相的影響，有時(shí)還需充人非氧氣體。發(fā)酵罐的排氣口要安裝水封裝置，培養(yǎng)基應(yīng)預(yù)先還原。此外，厭氧發(fā)酵需使用大劑量接種（一般接種量為總操作體積的10%～20%），使菌體迅速生長(zhǎng)，減少其對(duì)外部氧滲入的敏感性。
