果蔬廢棄物生物煉制酒精技術(shù)研究.pdf

1、果蔬廢棄物主要來源于果蔬種植、育種、加工、交易等場(chǎng)所的殘次、腐爛物和下腳料，將其發(fā)酵生產(chǎn)酒精，不僅經(jīng)濟(jì)效益可觀，還能緩解能源危機(jī)。而目前，其主要處理方式為厭氧發(fā)酵和好氧堆肥，即生產(chǎn)沼氣和肥料，其利用率遠(yuǎn)低于煉制燃料乙醇。本研究旨在利用果蔬廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)酒精，通過對(duì)原料發(fā)酵特點(diǎn)的研究，確定前處理、滅菌、腐爛度、營(yíng)養(yǎng)鹽、相關(guān)酶等對(duì)酒精產(chǎn)率的影響，篩選最佳酵母并優(yōu)化發(fā)酵條件，濃縮小試后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析。研究結(jié)果如下:
　　試驗(yàn)對(duì)比不同

2、果蔬廢棄物品種酒精發(fā)酵效果，選出腐爛葡萄、蘋果為代表試材進(jìn)行前處理和發(fā)酵工藝研究。得到前處理方式為破碎后進(jìn)行亞硫酸(150mg/L)結(jié)合高壓蒸汽滅菌(121℃，101kPa，30min)，同時(shí)確定腐爛度與酒精產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。
　　通過發(fā)酵力、殘?zhí)?、酒精度、酵母形態(tài)等對(duì)比，在K1、KD、EC1118、SY、RW、TR、CY3097和BDX這8種酵母中篩選出最佳酵母BDX，并確定最佳添加量為200mg/L。
　　在發(fā)酵條件優(yōu)化試驗(yàn)

3、中，通過單因素試驗(yàn)考察了發(fā)酵溫度、pH、震蕩、營(yíng)養(yǎng)鹽、糖化酶和果膠酶的添加等對(duì)發(fā)酵的影響，確定發(fā)酵條件為:溫度20-25℃，pH3.5-4.0，震蕩方式為搖床10r/min，糖化酶和果膠酶添加量各250mg/L，(NH4)2SO4、MgSO4、KH2PO4添加量分別為1.5g/L、1.0-1.5g/L和2.0-2.5g/L。
　　通過果蔬廢棄物模擬物的酒精發(fā)酵試驗(yàn)，驗(yàn)證最佳發(fā)酵條件的合理性，結(jié)果表明:當(dāng)模擬物初始含糖量為24.53

4、-110.37mg/g時(shí)，得到醪液酒精度為2.31-7.26％，醪液殘?zhí)菫?.18-3.83mg/g，與前文優(yōu)化試驗(yàn)基本一致。通過20L、50L模擬物發(fā)酵小試，考察放大條件下果蔬廢棄物酒精發(fā)酵效果。20L、50L發(fā)酵液初始還原糖為91.75、98.26mg/g，發(fā)酵酒精度為5.76％、6.12％，糖消耗和酒精產(chǎn)生曲線變化基本一致，為工業(yè)化放大生產(chǎn)提供參考。
　　本研究設(shè)計(jì)出利用氣相色譜對(duì)酒精發(fā)酵過程中頂空氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的系統(tǒng);確