| 水绵发酵产乙醇工艺构建及条件优化 |
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| 引用本文： | 田育青,张秀,朱密,何军良,周旋.水绵发酵产乙醇工艺构建及条件优化[J].安全与环境工程,2019,26(2):25-31. |
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| 作者姓名： | 田育青 张秀 朱密 何军良 周旋 |
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| 作者单位： | 武汉工程大学化学与环境工程学院,湖北武汉430205;华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074;武汉工程大学化学与环境工程学院,湖北武汉,430205 |
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| 基金项目： | 武汉工程大学第十期大学生校长基金;研究生教育创新项目 |
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| 摘 要： | 水绵干燥样中含有大量的淀粉、纤维素等碳水化合物,利用水绵制备生物乙醇,不仅可以拓宽生物乙醇的原料来源,还可以缓解水体富营养化现象。对水绵干燥样成分进行分析后,通过自行构建的水绵发酵产乙醇工艺,考察了预处理混合物中稀硫酸用量、纤维素酶用量、预水解时间、预水解温度、发酵时间和发酵温度对产乙醇浓度的影响;利用响应面中心组合设计法和响应面分析法,得到了水绵发酵产乙醇工艺参数的回归模型,并在回归模型预测出的优化条件下进行了放大倍数的产乙醇试验,采用Logistic模型基于1st Opt软件,得到能描述水绵发酵产乙醇全过程的分段优化模型。试验结果表明:水绵干燥样中淀粉、纤维素等碳水化合物约占水绵干重的67.53%,水绵发酵产乙醇具有巨大的潜力;最佳产乙醇条件为纤维素酶(10万u/g)与水绵干燥样的投加质量比1∶1、预水解温度50℃、预水解时间50 min、发酵温度40℃,产物乙醇的最佳浓度可达5.61 g/L,以原料计算的乙醇得率为28.1%(g/g);在最佳产乙醇条件下,最大乙醇浓度为5.715 8 g/L,最大乙醇产生速率为0.691 9 g/g/(L·h)]。该结果对水绵发酵产乙醇工艺参数的选择及对产乙醇全过程的调控具有指导意义。
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| 关 键 词： | 水绵 乙醇 发酵 单因素试验 响应面法 非线性拟合 |
Construction and Optimization of Fermentation Conditions for Ethanol Production of Spirogyra |
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| TIAN Yuqing,ZHANG Xiu,ZHU Mi,HE Junling,ZHOU Xuan.Construction and Optimization of Fermentation Conditions for Ethanol Production of Spirogyra[J].Safety and Environmental Engineering,2019,26(2):25-31. |
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| Authors: | TIAN Yuqing ZHANG Xiu ZHU Mi HE Junling ZHOU Xuan |
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| Institution: | (School of Chemical and Environmental Engineering,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430205,China;School of Environmental Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China) |
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| Abstract: | TIAN Yuqing;ZHANG Xiu;ZHU Mi;HE Junling;ZHOU Xuan(School of Chemical and Environmental Engineering,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430205,China;School of Environmental Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China) |
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| Keywords: | spirogyra ethanol fermentation single factor test response surface method nonlinear fitting |
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