擔(dān)子菌連續(xù)開(kāi)放預(yù)處理玉米秸稈轉(zhuǎn)化乙醇的工藝研究.pdf

1、預(yù)處理技術(shù)是纖維質(zhì)乙醇生產(chǎn)的主要技術(shù)瓶頸之一，生物預(yù)處理技術(shù)因具有低能耗和環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注，但高昂的反應(yīng)器成本和無(wú)菌處理過(guò)程限制了該技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用。本論文以篩選得到的有效菌株為基礎(chǔ)，建立了擔(dān)子菌連續(xù)開(kāi)放預(yù)處理玉米秸稈轉(zhuǎn)化乙醇工藝，并對(duì)凈化方式、生物處理?xiàng)l件、輔助理化處理?xiàng)l件、酶解糖化和乙醇發(fā)酵等工藝參數(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化，為生物預(yù)處理的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　 首先，以高效菌Irpex lacteus CD2為出發(fā)

2、菌株，以在反應(yīng)器條件下可顯著提升糖化率的生物－堿氧化(BAO)預(yù)處理工藝為基礎(chǔ)，通過(guò)凈化方式的比較和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)BAO工藝的連續(xù)開(kāi)放運(yùn)行。結(jié)果表明，Irpex lacteus CD2只能在蒸汽凈化后的秸稈上進(jìn)行開(kāi)放處理，開(kāi)放處理的最佳條件為：0.5MPa蒸汽凈化3 h，接種比例為1:4，生物處理時(shí)間15d。在此條件下實(shí)現(xiàn)三個(gè)批次的連續(xù)開(kāi)放處理，糖化率均在75％以上。
　　 其次，為進(jìn)一步降低凈化成本，選擇石灰處理作為凈化方式。從7

3、3株擔(dān)子菌中篩選出10株可在石灰凈化過(guò)的玉米秸稈上開(kāi)放處理的擔(dān)子菌，以其中糖化率最高的菌株Coprinus comatus XY7作為開(kāi)放預(yù)處理的出發(fā)菌株，建立由石灰凈化、生物處理、輔助理化處理組成的新型連續(xù)開(kāi)放預(yù)處理工藝，并優(yōu)化其工藝參數(shù)。最佳處理?xiàng)l件為：玉米秸稈經(jīng)過(guò)0.1％的石灰凈化后，按照1:4接種比例接種Coprinus comatus XY7固體接種體，在室溫條件下生物處理6d后，取五分之一的培養(yǎng)物作為下一批預(yù)處理的接種體，其

4、余部分繼續(xù)處理9d后下樣，按1:40固液比，用1%NaOH和1% H2O2的堿氧化試劑常溫處理24h。在此條件下實(shí)現(xiàn)了連續(xù)三個(gè)批次的連續(xù)開(kāi)放預(yù)處理。預(yù)處理后的基質(zhì)在30FPU/g的最優(yōu)酶濃度下酶解糖化，糖化率均在80％以上，較未處理基質(zhì)糖化率提高10%左右.
　　 為了評(píng)價(jià)預(yù)處理對(duì)乙醇發(fā)酵的影響，采用同步糖化發(fā)酵預(yù)處理后的玉米秸稈，結(jié)果表明，在20 g/L的底物濃度、30 FPU/g的酶濃度和0.7%的酵母接種量的最優(yōu)發(fā)酵條件下