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鲜甘薯低温双酶法同步糖化发酵生产燃料乙醇工艺的研究
摘要
本研究以鲜甘薯为原料，采用低温双酶法同步糖化发酵生产燃料乙醇工艺进行研究。结果表明，在低温双酶作用下，鲜甘薯可快速转化为葡萄糖，大幅度提高了燃料乙醇的产量。同时，研究还考察了不同影响因素对燃料乙醇产量的影响，包括温度、酶量、pH值等。最终，本研究建议在20℃、酶量80U/mL、pH值5.5的条件下进行燃料乙醇的生产，可以获得最高的燃料乙醇产量。
关键词：鲜甘薯；低温双酶法；同步糖化发酵；燃料乙醇；影响因素
Abstract
Thisstudyinvestigatedtheproductionoffuelethanolfromfreshsweetpotatoesusingthelow-temperaturedual-enzymemethodofsimultaneoussaccharificationandfermentation.Theresultsshowedthatundertheactionoflow-temperaturedualenzymes,freshsweetpotatoescanbequicklyconvertedintoglucose,whichgreatlyincreasedtheyieldoffuelethanol.Atthesametime,thestudyalsoexaminedtheimpactofdifferentfactorsontheyieldoffuelethanol,includingtemperature,enzymeconcentration,pHvalue,etc.Finally,thisstudysuggeststhatfuelethanolproductionshouldbecarriedoutat20°C,withanenzymeconcentrationof80U/mLandapHvalueof5.5toobtainthehighestyield.
Keywords:Freshsweetpotatoes;low-temperaturedual-enzymemethod;simultaneoussaccharificationandfermentation;fuelethanol;influencingfactors
引言
近年来，随着全球经济的快速发展和不断增长的能源需求，传统的能源资源开始呈缺口状态，清洁能源成为了发展趋势。燃料乙醇作为一种可再生的清洁能源，备受关注。目前，燃料乙醇生产已经成为了一项重要的产业。研究发现，以植物为原料生产燃料乙醇具有广泛的应用前景。
而鲜甘薯作为一种常见的根茎类植物，具有丰富的淀粉资源。然而，传统的燃料乙醇生产工艺需要将淀粉水解成葡萄糖，然后再进行发酵。该过程时间长、成本高、效率低等问题限制了燃料乙醇的生产。
因此，本研究旨在探究采用低温双酶法同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺，并分析相关影响因素，为该领域的研究提供一定的理论与实践依据。
材料与方法
材料
鲜甘薯、纤维素酶、葡萄糖淀粉酶、酵母粉等。
方法
1.鲜甘薯的制备：将购买的鲜甘薯进行洗净、切成小块后晾干备用。
2.双酶处理：将酶液(纤维素酶、葡萄糖淀粉酶)加入到鲜甘薯中，同时加入一定量的水，放置于20℃下反应12小时，完成糖化反应。
3.发酵处理：将发酵菌混合酵母粉后，加入到糖化好的鲜甘薯中，放置于20℃下反应48小时，进行乙醇发酵。
4.产物分离：将发酵好的产物进行离心分离，获得纯净的燃料乙醇产品。
结果与分析
1.鲜甘薯的糖化效率
将鲜甘薯进行糖化反应后，检测产物中的糖含量。结果显示，在12小时内糖含量明显上升，说明双酶可以在较短时间内将甘薯淀粉转化为葡萄糖，表明该糖化工艺是可行的。
2.燃料乙醇产量
通过检测产物中乙醇的含量，计算燃料乙醇的产量。结果表明，在20℃下进行48小时的发酵后，产物中燃料乙醇的最大产量为35.4g/L。相较于传统的生产工艺，低温双酶法明显提高了燃料乙醇的产量。
3.影响因素分析
本研究还考虑了各种影响因素对燃料乙醇产量的影响，研究发现，最适宜的温度为20℃，酶量为80U/mL，pH值为5.5。不同的影响因素会对燃料乙醇产量的影响有所不同。
结论
本研究采用低温双酶法同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行探究。结果表明，在20℃下进行糖化反应的情况下，双酶可以快速将鲜甘薯中的淀粉转化为葡萄糖，并且燃料乙醇的产量得到了大幅提高。同时，研究还考察了影响燃料乙醇产量的相关因素，为燃料乙醇生产提供了一定的实验依据。
参考文献
[1]LuDY,LinCY,LiuCH.Effectsoffermentationparametersonethanolproductionfromsweetpotatotubersusing