玉米秸稈半纖維素水解液用于木糖醇發(fā)酵的初步研究

【摘要】： 木糖醇是一種功能性糖醇,可以防齲齒,用作糖尿病人的甜味劑替代品,也能起到保肝、護(hù)肝的作用。工業(yè)上主要通過化學(xué)加氫法生產(chǎn)木糖醇,與該法相比,微生物發(fā)酵法因其生產(chǎn)條件容易控制,生產(chǎn)過程無毒無污染,成本較低,成為目前研究的熱點(diǎn)。秸稈水解過程中產(chǎn)生的一些物質(zhì)會對微生物生長產(chǎn)生抑制作用,需要在發(fā)酵前去除,以提高木糖醇轉(zhuǎn)化率。 本文以玉米秸稈半纖維素水解液為原料,采用活性炭和超濾結(jié)合的方式進(jìn)行脫色,納濾脫鹽,并對脫色、脫鹽后的水解液用于木糖醇的發(fā)酵進(jìn)行了初步探討,研究結(jié)果表明: 活性炭脫色的最佳條件為:活性炭添加量27.7g/L,溫度57.92℃,時間21.28min,脫色率為70.9074%,木糖損失率為7.65525%。在此條件下得到實(shí)際脫色率75.892%,木糖損失率10.694%。 在活性炭脫色的基礎(chǔ)上,綜合研究了超濾壓力,溫度,時間,流速,料液濃度對脫色效果的影響,確定了超濾條件為:壓力0.1MPa,溫度30℃,時間30min,流速6L/h,料液濃縮2倍。在此條件下進(jìn)行超濾,得到實(shí)際脫色率60.532%,木糖損失率為9.049%。 脫色后的半纖維素水解液納濾脫鹽,研究了納濾壓力,溫度,時間,pH,料液濃度對脫鹽效果的影響,確定了納濾條件為:壓力0.6MPa,溫度20℃,時間40min,料液濃縮2倍,試驗(yàn)驗(yàn)證后的脫鹽率70.003%。 優(yōu)化了熱帶假絲酵母1779的生長條件,并在此條件下發(fā)酵脫色、脫鹽后的水解液,木糖酵轉(zhuǎn)化率為45.62%,與模擬液發(fā)酵后得到的木糖醇轉(zhuǎn)化率63.91%相差較大,因此還需進(jìn)行進(jìn)一步研究。 【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈 半纖維素水解液 脫色 脫鹽 木糖醇
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TS245.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 秸稈纖維資源利用現(xiàn)狀8
• 1.2 半纖維素水解液發(fā)酵抑制物及去除方法8-11
• 1.2.1 半纖維素水解液中抑制物8
• 1.2.2 半纖維素水解液中抑制物去除方法8-11
• 1.3 木糖醇的性質(zhì)及應(yīng)用11-15
• 1.3.1 木糖醇的物化性質(zhì)11-12
• 1.3.2 木糖醇的應(yīng)用12-14
• 1.3.3 木糖醇生產(chǎn)方法14-15
• 1.4 本課題研究意義15-16
• 1.5 主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題16-17
• 1.5.1 研究內(nèi)容16
• 1.5.2 擬解決的關(guān)鍵問題16-17
• 2 材料與方法17-25
• 2.1 試驗(yàn)材料17
• 2.1.1 玉米秸稈17
• 2.1.2 活性炭17
• 2.1.3 菌種17
• 2.1.4 培養(yǎng)基17
• 2.2 試驗(yàn)儀器與試劑17-19
• 2.2.1 試驗(yàn)儀器及膜裝置17-18
• 2.2.2 試驗(yàn)試劑18-19
• 2.3 試驗(yàn)方法19-25
• 2.3.1 測定方法19-21
• 2.3.2 試驗(yàn)操作方法21-25
• 3 結(jié)果與分析25-58
• 3.1 半纖維素水解液的制備25-26
• 3.2 活性炭脫色的研究26-32
• 3.2.1 活性炭的選擇26
• 3.2.2 活性炭單因素試驗(yàn)結(jié)果分析26-29
• 3.2.3 活性炭脫色條件優(yōu)化29-32
• 3.3 超濾脫色的研究32-39
• 3.3.1 超濾壓力對膜通量的影響32-33
• 3.3.2 超濾壓力對脫色效果的影響33-34
• 3.3.3 溫度對脫色效果的影響34-36
• 3.3.4 超濾循環(huán)時間對脫色效果的影響36-37
• 3.3.5 流速對脫色效果的影響37-38
• 3.3.6 料液濃度對色素分離效果的影響38-39
• 3.4 納濾脫鹽的研究39-49
• 3.4.1 納濾膜純水膜通量隨壓力的變化39-40
• 3.4.2 操作壓力對不同濃度鹽離子的影響40-43
• 3.4.3 幾種鹽離子對膜通量的影響43-44
• 3.4.4 壓力對鹽截留率及膜通量的影響44
• 3.4.5 溫度對鹽截留率及膜通量影響44-45
• 3.4.6 循環(huán)時間對脫鹽效果的影響45-46
• 3.4.7 pH 對脫鹽效果的影響46-47
• 3.4.8 料液濃度的影響47-49
• 3.5 木糖醇發(fā)酵試驗(yàn)49-58
• 3.5.1 發(fā)酵菌種選擇試驗(yàn)結(jié)果49-50
• 3.5.2 生長曲線的測定50
• 3.5.3 發(fā)酵條件單因素試驗(yàn)50-54
• 3.5.4 發(fā)酵條件優(yōu)化54-57
• 3.5.5 半纖維素水解液應(yīng)用于木糖醇發(fā)酵57-58
• 4 結(jié)論與展望58-60
• 4.1 結(jié)論58
• 4.2 展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 作者簡介66

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