木薯燃料乙醇发酵工艺的优化(1).ppt
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1、木薯燃料乙醇发酵工艺的优化,2,报告内容,1,研究内容,3,研究方案,2,研究背景,结论与建议,4,致谢,5,美国是玉米燃料乙醇;巴西是推广甘蔗燃料乙醇;欧盟各国主要以农作物(小麦、黑麦和大麦)为原料;印度是糖蜜燃料乙醇;加拿大采取免税政策来促进生物乙醇的发展;日本由于资源缺乏,尚未大规模生产和使用燃料乙醇,只能进口。,国内外发展现状与趋势,国家可再生能源中长期发展规划中提出了非粮燃料乙醇目标:2010年,增加非粮原料燃料乙醇年利用量达到200104 t,2020年的生物燃料乙醇年利用量达到1000104 t,非粮原料主要是薯类,甜高粱、甘蔗,秸秆和能源藻类。,现阶段我国燃料乙醇主要产能情况,
2、1.1 国内外燃料乙醇发展现状与趋势,1 研究背景,1.2 生产燃料乙醇的原料,几种主要作物生产乙醇量对照表,原料,木薯分布在南北纬30之间,具有耐旱、耐贫瘠等特点,在我国南方各省广泛种植。,1.3 木薯燃料乙醇的发酵工艺路线,工艺路线,按发酵过程物料存在状态及发酵料注入发酵罐的方式不同:,木薯发酵乙醇工艺比较:,6,报告内容,1,研究内容,3,研究方案,2,研究背景,结论与建议,4,致谢,5,2 研究方案,2.1 研究概述,研究概述,木薯粉含量的测定,木薯粉含量的测定,2.2 本研究的工艺路线,木薯粉,调浆,水,液化,淀粉酶,糖化发酵,糖化酶,乙醇,营养盐,果胶酶,酸性蛋白酶,普鲁兰酶,纤维
3、素酶,酵母,果胶酶,酸性蛋白酶,纤维素酶,研究工艺路线,2.3 实施方案所需要的条件及分析方法,原料:过80目的木薯粉;菌株:实验室所保藏的菌株ETL10-1-01;实验所需营养盐:磷酸氢二钾、尿素、硫酸镁、氯化钙;实验所需酶:液化酶、糖化酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、普鲁兰酶和果胶酶;发酵力度的测定:CO2失重法;发酵醪中乙醇浓度的测定:岛津气相色谱;发酵醪中残总糖的测定:酸解后SBA仪测葡萄糖;发酵醪中还原糖的测定:DNS法测还原糖。,条件及分析方法,11,报告内容,1,研究内容,3,研究方案,2,研究背景,结论与建议,4,致谢,5,木薯粉为100 g,料水比为1:2,糖化酶量150Ug-1,
4、添加优化了的营养盐,酸性蛋白酶的添加量分别为0、5、10、15、20、25 Ug-1时,发酵74 h后的CO2的失重量分别为41.18、41.22、41.46、40.65、40.61、40.44 g。酸性蛋白酶的最佳添加量为15(U/g木薯粉),在此添加量下,酒精含量达到135.14g/L,残总糖为10g/L,淀粉利用率达93.01%。加入酸性蛋白酶对提高酒精的出酒率效果明显。,3 木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响,3.1 酸性蛋白酶对木薯乙醇发酵的影响,木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响,木薯粉为100 g,料水比为1:2,糖化酶量150Ug-1,添加优化了的营养盐,纤维素酶的
5、添加量分别为0、5、10、15、20、25 Ug-1时,发酵74 h后的CO2的失重量分别为41.18、40.49、40.76、41.84、41.23、41.19 g。纤维素酶的最佳添加量为15(U/g木薯粉),此添加量下,酒精含量达133.79g/L,残总糖为8.5g/L,淀粉利用率达92.06%。加入纤维素酶对提高酒精的出酒率效果明显。,3.2 纤维素酶对木薯乙醇发酵的影响,木薯原料的不同处理方式对发酵产乙醇的影响,木薯粉为100 g,料水比为1:2,糖化酶量150Ug-1,添加优化了的营养盐,普鲁兰酶的添加量分别为0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 Ug-1时,发酵68
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