隨著全球溫室效應(yīng)的逐步嚴重,能源短缺以及石油價搭的節(jié)節(jié)攀升,越來越多的人已將注意力集中于燃料乙醇這種可再生能源的開發(fā)利用上。天然纖維素類物質(zhì),如農(nóng)業(yè)廢棄物、草本植物等以其廉價的成本和廣闊的來源成為生產(chǎn)燃料乙醇的主要原材料.本實驗以玉米秸稈為原料,研究了纖維素酶對經(jīng)物理化學(xué)方法處理后的玉米秸稈的酶解作用,以及在此基礎(chǔ)上以釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的條件.結(jié)果如下:
1.在121℃,0.I MPa下,以I%硫酸按固液比l:5處理玉米秸稈40 min為最佳預(yù)處理條件.
2.在相同條件下氫氧化鈉處理玉米秸稈,還原性糖的產(chǎn)量遠較硫酸處理低,但對纖維素物料化學(xué)組成比例有很大影響,NaOH有較強的脫木素作用,且預(yù)處理后,物料中纖維素明顯得到潤脹,纖維素結(jié)晶指數(shù)降低,纖維素結(jié)晶區(qū)受到破壞,更利于纖維素酶和木聚糖酶的酶解作用.
3.纖維素酶的相對酶活性受一些金屬離子和酸根離子的影響,例如AICI3,CoCI2, CCI2和KCI對纖維素酶的活性影響呈拋物線型,當(dāng)離子濃度低于l mmol/L時,被測離子對纖維素酶起促進作用或輕微抑制作用,但當(dāng)離子濃度超過10 mmoVL時,則有強烈的抑制作用.同等條件下,金屬離子和酸欞離子對相對較純的纖維素酶的影響作用要低于純度低的纖維素酶。濃度相同時金屬離子對纖維素酶的影響,與其離子的化合價高低有關(guān),化和價越高則抑制作用越強。金屬離子和酸根離子對纖維素酶的作用也受測定方法的影響。此外以羧甲基纖維素鈉為底物,對幾種離子的抑制作用進行了動力學(xué)研究分析顯示,
4.利用不同比例的纖維素酶和木聚糖酶對酸預(yù)處理后的玉米秸稈進行酶解,最高還原糖產(chǎn)量可達3745.3 mg/5 g秸稈,但從經(jīng)濟學(xué)的角度考慮,當(dāng)纖維素酶用量為182.5 U,木聚糖酶用量為150 U,酶解時間為24 h時,酶解作用的效率最高:另外,同等酶解條件下經(jīng)氫氧化鈉預(yù)處理后的玉米秸稈,最高逐原塘產(chǎn)量可達2882.6 mgt5 g秸稈,因此高溫高壓下氫氧化鈉對秸稈的作用也是一種有效的預(yù)處理方法。
5.對于釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精,在發(fā)酵48 h內(nèi)時,尼克酸對高壓蒸汽下硫酸或氫氧化鈉一纖維素酶預(yù)處理后秸稈發(fā)酵產(chǎn)酒精量、還原糖的利用量有促進作用。此外,A13+不適于應(yīng)用到發(fā)酵酒精生產(chǎn)中.
    玉米秸稈在高壓蒸汽下以1%硫酸或氫氧化鈉按固液比1:5處理玉米秸稈40 min后以182.5 U纖維素酶和150 U木聚糖酶聯(lián)合酶解24小時后,接入對數(shù)期酵母菌和尼克酸使NA終濃度為4mmolf發(fā)酵酒精,最高酒精產(chǎn)量可達24. 87 g/L.
    以上是我們鄭建給大家講解的纖維素酶對經(jīng)物理化學(xué)方法處理后的玉米秸稈的酶解作用的理論知識,如有疑問請致電鄭建機械,我們給您具體講解。這么多的廉價原材料,如秸稈怎樣充分利用起來呢?還可以用我們的秸稈顆粒機http://www.gyzjjx.com/,想聽介紹下回分解。
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