木糖渣資源化利用研究.pdf

1、目前，面對日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題，充分合理地利用木質(zhì)纖維素資源具有重要意義。木糖渣是工業(yè)上以玉米芯為原料經(jīng)稀酸水解制備木糖時所產(chǎn)生的富含纖維素的廢渣，是一種良好的木質(zhì)纖維素資源。
　　為了實現(xiàn)木糖渣的高效資源化綜合利用，本研究首先以木糖渣、麩皮、玉米秸稈等為主要原料，對長梗木霉G26固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，提高酶產(chǎn)量，降低制酶成本；再利用G26發(fā)酵所產(chǎn)粗酶液，開展木糖渣高效糖化工藝研究，提高可發(fā)酵糖的轉(zhuǎn)化率和糖濃度；最

2、后探索利用產(chǎn)酶發(fā)酵殘渣再次用于發(fā)酵制備纖維素酶，以及將廢渣作為玉米種植肥料的可行性。
　　本研究主要結(jié)果如下：
　　1、通過PB設(shè)計試驗和CCD響應(yīng)面分析法對長梗木霉G26固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，確定了最適培養(yǎng)基組分：固體組分中含麩皮20.00％，玉米秸稈53.30%，木糖渣26.70%，營養(yǎng)鹽溶液中含磷酸二氫鉀1.00%、硫酸銨1.80%、豆餅粉8.88%、尿素1.00%、玉米漿3.47%。固液比為1:1.5，在32℃

3、下，靜置培養(yǎng)96h，濾紙酶活達(dá)到8.07IU/mL（10倍浸提），比優(yōu)化前提高13.34%。
　　2、長梗木霉G26所產(chǎn)纖維素酶糖化木糖渣結(jié)果表明，分段糖化效果顯著優(yōu)于批次糖化。當(dāng)總酶量不變時，粗酶液比酶活力為6.0IU/mL，料液比為1.25:10，初始加酶量為60%，18h和36h分別補(bǔ)酶20%，糖化60h，葡萄糖含量最高為52.30g/L，纖維素的水解率達(dá)到70.65%。并將含60.10g/L葡萄糖的糖化液用于發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸

4、，發(fā)酵44h，L-乳酸產(chǎn)量最高達(dá)到52.0g/L，葡萄糖的糖酸轉(zhuǎn)化率為86.50%。
　　3、通過對發(fā)酵產(chǎn)酶廢渣開展二次發(fā)酵研究，確定了當(dāng)新舊原料質(zhì)量比為3:7，補(bǔ)加營養(yǎng)鹽（除豆餅粉外）和4.44%的豆餅粉，發(fā)酵96h，濾紙酶活達(dá)到5.75IU/mL。同時，研究結(jié)果表明，G26固體發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的廢渣適合作為玉米的肥料。
　　綜上所述，通過固態(tài)發(fā)酵對長梗木霉G26產(chǎn)酶培養(yǎng)基的優(yōu)化，產(chǎn)酶水平明顯提高，降低了原料成本；通過對木糖