用菊芋來制作燃料乙醇實驗方案

1、用菊芋來制作燃料乙醇復(fù)合酶在菊芋粉發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇中的應(yīng)用菊芋的主要成分是多聚果糖，除此之外還含有淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等本文爭辯了承受添加復(fù)合酶和耐高溫釀酒酵母 通過邊糖化邊發(fā)酵的方法生產(chǎn)燃料乙醇的最正確工藝條件。該方法具有操作簡潔、穩(wěn)定性好、發(fā)酵周期短、生產(chǎn)本錢低等優(yōu)點 ，對進(jìn)一步實現(xiàn)利用菊芋發(fā)酵、規(guī)?；a(chǎn)燃料乙醇具有肯定的指導(dǎo)意義。材料與方法材料菊芋 南菊芋 1 號復(fù)合 酶自配，組成為：耐高溫 阿爾法一淀粉酶：10ug 菊芋粉；糖化酶：80ug 菊芋 粉；40ug菊芋粉 ；纖維素酶酶：16ug 菊芋粉；酸性蛋白酶：10ug 菊芋粉；果膠酶：20ug 菊芋粉；菊粉酶：25

2、ug 菊芋粉 ；B 一葡 聚糖酶：10ug 菊芋粉 ； B 一甘露聚糖酶 ：5ug 菊芋粉 ；木聚糖酶：10ug 菊芋粉 ；植酸酶：5ug 菊芋粉。_3 耐高溫釀酒干酵母方法菊芋粉成分分析分析指標(biāo)：水分，總糖，粗脂肪，粗纖維，粗蛋白，復(fù)原糖，灰分 。干酵母活化40 3540237恒溫箱中1520min306070min即可殘復(fù)原糖測定將澄清的蒸餾廢液稀釋到肯定倍數(shù)，用DNS 法測定 。乙醇含量測定500mL 100mL 水混勻后常壓蒸餾 用 100ml容量瓶收集餾出液至刻度，用酒精比重計測餾出液中的酒精濃度和溫度，最終換算為 20試驗計 算酒精產(chǎn)率=酒精產(chǎn)量/原料總量 *100%工藝 流程25

3、g 4 500ml 10ug 菊芋粉的耐高溫阿爾法一淀粉酶的60左右的自來水一于 100加熱蒸煮30min一冷卻至 35左右參加肯定量8h 1 次，直 到發(fā)酵完畢菊芋生料聯(lián)合生物加工發(fā)酵生產(chǎn)燃料 乙醇材料與方法材料菌種：馬克斯克魯維酵母Kluyveromycesmarxianus酵母菊芋粉。南菊芋 1 號，鮮菊芋塊莖經(jīng)洗凈、切片、晾曬、烘干、粉碎過篩(一樣的料水比下，干粉粒度越小，料液黏度越低，流淌性越好，但考慮到工藝本錢，承受60 目為宜)65左右。關(guān)心酶制劑。AccelleraseXY20223000ABXUmlpH4.5705070。Accellerase1500，纖維素酶，酶組分為纖維

4、素酶(2200CMCUg)B 一葡萄糖苷酶(525Ug)，最正確 pH 為 457O、溫度為 5070。酒精復(fù)合酶，酶活構(gòu)成：B 一葡聚糖酶 136 萬 Uml，纖維素酶 11 萬 Um1，半纖維素酶120 萬Urnl，果膠酶0.3 萬 IJm1，蛋白酶 15 萬 Uml。復(fù)合酶用量008 010。使用條件為 pH4055、溫度 2555，最正確使用條件為 pH4850。方 法種子液的培育。菌種分泌的菊粉酶是誘導(dǎo)酶，因此種子培育基添加菊粉。種子培育4，蛋白胨2 ，酵母粉1，pH 自然，30，接種后在 30、轉(zhuǎn)速 150rmin 條件下培育 24h，其 OD 到達(dá) 10 左右，on4.749。6

5、0 pH，接種 10種子液 ，到達(dá)肯定的初始干粉濃度(包括種子液的體積)，發(fā)酵在 500ml 三角瓶中進(jìn)展 ，裝40 45，厭氧塞封口，放到 30、150rmin 搖床中培育?？梢栽诎l(fā)酵 12 或24h 12h 取樣分析，測復(fù)原糖、總糖、乙醇等參數(shù)。分析方法?？偺呛蛷?fù)原糖含量。復(fù)原糖的檢測承受 3，5 一二硝基水楊酸(DNS)法 ，用果糖作標(biāo)樣繪制 DNS 顯色的標(biāo)準(zhǔn)曲線 ?？偺鞘褂?02molL 硫酸水解 1h，用 DNS 法測定 。乙醇濃 度。由 Agilent6890 氣相 色譜儀 內(nèi)標(biāo)測定 。酵母濃度。承受比濁法測定，種子液制得菌懸液后，稀釋 10 倍，用酶標(biāo)儀在640nm黏度。醪液黏

6、度 由 NDJ 1 旋轉(zhuǎn)式黏度計(上海精科天平儀器廠)在 3O條件下進(jìn)展測定。自絮凝顆粒酵母發(fā)酵菊芋汁生產(chǎn)乙醇材料與儀器菌種自絮凝顆粒酵母是粟酒裂殖酵母變異株和釀酒酵母變異株通過原生質(zhì)體融合技術(shù)選育得到的融合株，具有良好自絮凝特性和優(yōu)良的乙醇發(fā)酵性能。主要原材料穎菊芋汁以及菊粉酶培育基(l)菌種保藏培育基(g/L):20201020;搖瓶種子培育基(g/L):304040，121 攝氏度下滅菌 20min，供自絮凝顆粒酵母種子擴(kuò)大培育使用搖瓶發(fā)酵培育基:同步糖化發(fā)酵用培育基直接由穎菊芋汁配制 ;先糖化后發(fā)酵用培育基250mL60下糖化得到。連續(xù)發(fā)酵培育基:將發(fā)酵用菊芋汁真空減壓濃縮到 220g

7、/L 左右，滅菌后供自絮凝酵母連續(xù)發(fā)酵使用。試驗方法種子培育方法(l)100ml 250mL 搖瓶中，在旋轉(zhuǎn)式搖床上，150rpm、30的條件下培育至對數(shù)期。(2)取 0.2mL 克魯維酵母(甘油保存)33， 150rpm 12h;然后取 1mL 33，150rpm 條件下培育。菊芋汁的酶糖化0.22 um 膜過濾除菌后按肯定的百分比添加到裝有100mL 菊芋汁的錐形瓶中，60水浴搖床內(nèi)進(jìn)展糖化。菊芋汁初始自然pH 4.6 左右，可以滿足菊粉酶糖化要求，每隔 50min取樣測定菊芋汁中復(fù)原糖和葡萄糖濃度。自絮凝酵母種子培育及接種24h 后，用 0.1mol/L 的檸檬酸鈉解絮凝，以保證接種量可

8、控，然后按10%可以重絮凝。菊芋汁批式發(fā)酵菊芋汁批式發(fā)酵在 250mL 30 pH 值(4.6 左右)，搖瓶轉(zhuǎn)速 160rpm，使用厭氧塞封口，分別承受sHF ssF 技術(shù)路線。承受sHF 技術(shù)路線時，先使對于 SSF 技術(shù)路線，菊芋汁中參加菊粉酶后隨即接種自絮顆粒凝酵母，進(jìn)展乙醇發(fā)酵，菊粉的水解糖化與酵母的乙醇發(fā)酵同步進(jìn)展。為了便于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，SHF 和 sSF 過程菊粉酶的添加量一樣。由于 SSF 工藝中菊粉酶糖化菊芋汁得到的糖隨即被酵母利用，系統(tǒng)中沒 行滅菌處理后發(fā)酵和不滅菌生料直接發(fā)酵。菊芋汁連續(xù)發(fā)酵2L 1L 穎菊芋汁，考察其 SSF 連續(xù)發(fā)酵性能。為了防止連續(xù)發(fā)酵長期運行時的雜菌

9、污染，菊芋汁進(jìn)展滅菌處理24h 7000U 的菊粉酶液(經(jīng)濾膜過濾， 發(fā)酵罐中的菊粉酶濃度約7U/mL3pH把握在4.20g/L 時流加滅菌處理的濃縮菊芋汁0.02h-1，0.02L/min。12h測乙醇、復(fù)原糖及總糖。利用菊芋生產(chǎn)乙醇的爭辯分析方法(l)葡萄糖的分析承受葡萄糖自動分析儀(SBA一50B生物傳感分析儀);取 1mL離心過的發(fā)酵液的上清液，稀釋肯定倍數(shù)至葡萄糖濃度小于1g/L25 u L 稀釋液直接進(jìn)樣，讀取數(shù)值，計算出單位體積發(fā)酵液的葡萄糖濃度。復(fù)原糖的分析承受DNS 顯色法，DNS 在與復(fù)原類物質(zhì)共熱反響后會生成棕紅色的氨基化合物，反響條件為沸水浴 5min，快速取出置于冰水

10、浴中終止反響。在 54Onm 下，用分光光度計測定吸光度，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線來確定復(fù)原糖含量72。乙醇濃度利用 SBA 生物傳感分析儀，取 1mL 離心過的發(fā)酵液的上清液，稀釋肯定倍數(shù)1g/L25 u L 稀釋液直接進(jìn)樣，讀取數(shù)值，計算出單位體積發(fā)酵液的乙醇濃度。菌體濃度以單位體積發(fā)酵液中細(xì)胞干重來表示取 3mL 8524h 后稱重。菊粉酶活的測定方法:將培育液離心分別，上清液作為粗酶液，取適當(dāng)稀釋的酶液5mL， 2%的菊粉溶液 0.5mL:min 1u mol1 個酶活單位。粟酒裂殖酵母發(fā)酵菊芋生產(chǎn)燃料乙醇試驗1材料和方法11材料111菌種粟酒裂殖酵母;釀酒酵母;釀酒酵母和馬克斯克魯維酵母112菊

11、芋粉(鮮菊芋經(jīng)洗凈、切片、晾曬、枯燥、粉碎后置于枯燥環(huán)境中保存?zhèn)?和菊粉113培育基斜面培育基。豆芽汁蔗糖瓊脂培育基,接種一環(huán)菌種于豆芽汁蔗糖瓊脂斜面培育基, 30,72 h,4冰箱備用。種子培育基S.pombe 和K.marxianus:20 g/L,15 g/L,20 g/L, pH 4.6;S. cerevisiae:豆芽汁蔗糖培育基。12120min 備用。(3)發(fā)酵培育基三角瓶發(fā)酵:菊粉(按試驗要求配制所需質(zhì)量濃度, g/L),15 g/L,20 g/L,除特別指出外,pH4.0, 11535min。5L 發(fā)酵罐:菊芋汁、菊芋粉配成的培育基,用稀鹽酸調(diào)整初始 pH 值至 4.0, 1

12、15滅菌35min。12試驗方法121種子液的制備酵母接入種子培育基中, 30振蕩培育48 h,使細(xì)胞濃度到達(dá)1108 個/mL 以上。122S. pombe的乙醇發(fā)酵性能100mL、200 g/L 菊粉發(fā)酵液,分別接入乙醇發(fā)酵菌種,5%, 30靜止培育,定時稱量,記錄 CO2 失重,估量發(fā)酵狀況。發(fā)酵完畢后,全部倒入全玻璃蒸餾器進(jìn)展乙醇蒸餾,測定乙醇含量,比照S.pombeS. cerevisiae的乙醇發(fā)酵性能。稀酸水解菊芋制乙醇技術(shù)爭辯1 試驗局部1 1 試劑與儀器菊芋干片，磨碎至 20 40 目備用; 酵母干粉; 葡萄糖、蔗糖、果糖均為生化級; 濃硫酸，尿素等均為分析純; 無水乙醇，色

13、譜純。water 2695 色譜儀。1 2 試驗方法121 水解 在 500 mL 3%的稀硫酸 100 mL，30 g 菊芋粉，80 反響 90 min。離心取上清液測定水解液中的果糖、葡萄糖和二糖濃度。1 2 2 發(fā)酵 取 600 g 菊芋粉參加到 2 L 3% 的稀硫酸中，置于5 L 發(fā)酵罐中，80恒溫攪拌( 100 r/min) 90 min，使菊芋粉中的多糖充分水解成可發(fā)酵糖，降溫到 32 ，參加NaOH 中和到pH 5 0，參加 2.6 g 安琪酵母、0.4 g 尿素，發(fā)酵。6. 以菊芋為原料利用固定化酶和細(xì)胞兩步法發(fā)酵生產(chǎn)乙醇1 材料與方法材料菌種酒精酵母(洋姜穎洋姜洗凈、切片、晾干菊粉酶制劑菊粉酶方法復(fù)原糖測定費林試劑法乙醇的測定比色法測定乙醇含量酒精與重鉻酸鉀在酸性條件下發(fā)生氧化復(fù)原反響,酒精被氧化成乙酸,而六價鉻被復(fù)原成三價鉻,由此所形成的顏色變化與酒精的濃度成正比,610 nm 的波長下比色,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線測得酒精濃度.1 mL放入蒸餾瓶中,參加適量水,15 mL50mL ,1 mL與重鉻酸鉀反響,測出乙醇的含量.比重法測定乙醇含量1) ,100 mL ,用比重計測定酵母細(xì)胞的擴(kuò)增培育2%葡萄糖, 1%蛋白胨, 1%2848 h,細(xì)胞108個/ml酵母細(xì)胞的固定化108 個/mL 濃度的