分步糖化发酵与同步糖化共发酵产乙醇研究
水稻秸秆同步糖化发酵生产燃料乙醇的研究_沈进军
我国“三农问题”的需求，也符合我国农业可持续发展与 稻草粉加入，酵母菌以 10 %接种量加入。
生态农业发展的需求。
1.2 菌种
1 材料与方法
哈茨木霉(Harzianum Trichoderma)；葡萄牙假丝酵母 （Candida lusitaniae）。
1.1 培养基
1.3 发酵试验操作
马 铃 薯 葡 萄 糖 琼 脂(PDA)培 养 基 ：马 铃 薯 200 g、去
培养液 15 mL ( KH2PO4 4 g/ L，(NH4 ) 2 SO4 16 g/ L，MgSO4 1 g/ L)[1]。
我国开发利用秸秆生产燃料乙醇更具有现实意义。 而水
一级种子培养基：葡萄糖 20 g/L，蛋白胨 5 g/L，酵母
稻秸秆是我国三大农作物秸秆之一， 约占全国秸秆总量 膏 3 g/L，自然 pH。
测 OD 值， 并以加热失活的酶液按照同样的方式处理做
空白对照。
在上述条件下，1 min 水解产生 1 μmol 葡萄糖所需
的酶量定义为一个酶活单位（IU）。
β-葡萄糖苷酶活力(IU/mL)
=
糖量(mg)×l(min)×1000(μmol/mmol) 180(mg/mmol)×30(min)×0.5(mL)
PAC)推荐的国际标准方法测定[2]，以 国 际 单 位 IU 表 示 。
试 管 中 放 入 1×6 cm whatmanNo.l 滤 纸(约 50 mg)一 条 ，
加入 0.5 mL 适当稀释的纤维素酶液和 1.5 mL 柠檬酸缓
冲液(pH4.8)，于 50 ℃水浴 60 min。 空白试验中除酶液事
Abstract: The effects of different conditions including initial pH value of culture medium, fermentation time, fermentation temperature, and yeast inoculation quantity and Tween-80 on simultaneous saccharification and fermentation of rice straw to produce fuel ethanol were investigated. The results showed that yeast inoculation quantity could effectively increase ethanol yield in fermenting liquid. Under the optimum fermentation conditions (initial pH as 4.0～4.5, fermentation temperature at 32 ℃, and yeast inoculation quantity was 12 %, and fermentation time was 12～24 h), the produced ethanol content was 1.4 mg/mL and the conversion rate from rice straw to ethanol was 7.02 %. Key words : fuel ethanol; rice straw; simultaneous saccharification and fermentation; Harzianum Trichoderma
纤维素同步糖化发酵生产乙醇
纤维素同步糖化发酵生产乙醇孙武举;翁海波;李萍萍;晋果果【摘要】[目的]利用微生物方法生产乙醇,从而替代化石能源.[方法]土曲霉M11利用纤维素为原料产酶并糖化纤维素成还原糖,利用酿酒酵母发酵生成乙醇.[结果]通过对土曲霉M11生长条件的研究,确定了土曲霉M11的最佳培养时间是3d,最佳接种量为200μl,最适培养湿度为80%,最适培养温度为45℃,最适培养pH为3.0,此条件下可获得最大的产酶量.通过对糖化过程的研究,确定了纤维素酶的最适糖化温度为55℃,最适pH为5.0,此条件下可获得较高的还原糖量,且在酸性条件下酶活力较高,具有很好的热稳定性.通过发酵.还原糖量占原材料干重的62.42%,产生的乙醇占原材料干重的21.36%.[结论]此方法可以应用于工业发酵生产乙醇,有利于保护环境、降低成本、提高社会效益,有很好的应用价值.%[Objective] The ethanol was produced by means of microbiological processes for the replacing approach of energy source. [ Method] The reducing sugar was produced from the cellulose, which was saccharified by the enzyme that was from the cellulose as raw material was acted by Aspergillus teneus-Mll,,and the ethanol was produced based on the fermentation of yeast. [ Result] The experimental result indicated that the optimal culture condition of Aspergillus terreus-Mll growth was that the best time was 3 days,the best inoculation was 200 μl,the optimal culture humidity was 80% ,the optimum temperature was 45℃ and the optimal culture pH was 3.0,under which condition,the largest amount of enzyme-producing was available. And the experiment in the glycation process of cellulase showed the optimal temperature was 55 ℃ and the optimum pH was 5.0,under which conditionthe production of reducing sugar,which enzyme activity under acidic condition was higher and had good thermal stability,was relevantly high. By fermentation,the reduced sugar accounted for 62.42% of the dry weight of raw material and the produced ethanol accounted for 21.36% of dry weight of raw material. [Conclusion] This method could be used for the production of ethanol at the basis of industrial fermentation with die environmental protection,cost-reducing and high social benefit,which application value was very good.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)018【总页数】5页(P11018-11021,11126)【关键词】同步糖化发酵;土曲霉M11;乙醇;废纸;酶活性【作者】孙武举;翁海波;李萍萍;晋果果【作者单位】郑州大学生物工程系,河南,郑州,450001;郑州大学生物工程系,河南,郑州,450001;郑州大学生物工程系,河南,郑州,450001;郑州大学生物工程系,河南,郑州,450001【正文语种】中文【中图分类】Q93木质纤维素是自然界中最丰富、最廉价的可再生资源，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，这些物质是陆生植物细胞壁的主要组分［1］，约占植物组织平均干重的35% ～50%［2］。
稻草分步糖化发酵法生产乙醇的实验设计方案
稻草糖化发酵法的实验设计方案1、实验意义纤维素类物质是自然界中数量很大的可再生物质，是生产乙醇的巨大资源，对解决未来能源问题，有着巨大的潜力。
我国秸秆资源十分丰富，因此研究秸杆类物质生产乙醇具有重要意义。
实验目的分离筛选一株糖化稻草能力强的菌株，对该菌株进行了稻草发酵糖化条件优化试验。
分离筛选一株能利用糖化液发酵产乙醇的菌株及糖化发酵法产乙醇得到最佳产乙酵条件。
2.1 糖化菌株的筛选2.1.1 实验菌株菌株分离自农村中稻草秸秆堆积的腐殖土壤样品。
2.1.2 实验材料2.1.2.1 稻草粉采自农村的稻草经自然风干后粉碎过lmm筛，鼓皮也粉碎过1mm筛。
2.1.2.2实验用培养基1、糖化菌株筛选培养基(1)富集培养基:K2HP040.2，(NH4)2S040.14，MgS047H20 0.03%，CaCl20.03%，FeS04"7H20 5× 10-4，MnS04 1.6 ×10-4%，ZnS041.7× 10-4%, COC122 × 10-4%，滤纸条2%，pH5.5，121 .0C灭菌30min 。
(2)分离平板培养基—梭甲基纤维素培养基(CMC培养基):CMC-Na 15g, NH4N031g，酵母膏1g, MgS04.7H20 0.5g, KH2P041g，H20 1000mL，琼脂2%, pH自然，121℃灭菌30min 。
(3)菌种保藏培养基—马铃薯葡萄糖斜面培养基(PDA琼脂):马铃薯200g去皮切块，煮沸半小时后用纱布过滤，滤液再加葡萄糖20g和琼脂20g，溶化后加水至1000mL, pH自然，121℃灭菌30min，制成斜面冷藏备用。
（4）滤纸条鉴定培养基:(NH4)2S04 0.10，KH2P04 0.10，MgS04"7H20 0.05，及HP04 0.2%,酵母膏0.01%,滤纸条(1 X 7cm)一块，pH自然。
南极菌株SC-5同步糖化发酵甜高粱秆生产纤维素乙醇的研究
南极菌株SC-5同步糖化发酵甜高粱秆生产纤维素乙醇的研究马德源;范仲学;郭凤丹;王能飞;王颖;张斌【摘要】利用从南极土壤中分离筛选的产低温纤维素酶菌株SC-5,以甜高粱秆为发酵底物,开展同步糖化发酵生产纤维素乙醇试验研究.结果表明:SC-5低温纤维素酶,底物亲合性好,最适pH值为6.0,最适作用温度为40℃,pH适应性广,热稳定性好,乙醇耐受性好.同步发酵1.0 kg甜高粱秆可生产45 g乙醇,乙醇生产效率较高,发酵工艺简单实用.%The strain SC-5 producing low temperature cellulase was isolated from the Antarctic soil.With the sweet sorghum stalks as substrate,the experiment was carried out for simultaneous saccharification and fermentation to produce cellulosic ethanol using SC-5.The results showed that the SC-5 strain had stronger ability to produce low-temperature cellulase,better substrate affinity,wider pH adaptability,better thermostability and tolerance to ethyl alcohol.The optimum pH value was 6.0,and the optimum temperature was 40℃C.With SC-5,simultaneous saccharification and fermentation of 1.0 kg of sweet sorghum stalks could produce 45 g of ethanol.All these indicated that the fermentation process was simpler and the production efficiency was higher.【期刊名称】《山东农业科学》【年(卷),期】2018(050)002【总页数】4页(P139-142)【关键词】低温纤维素酶;甜高粱秆;同步发酵;纤维素乙醇【作者】马德源;范仲学;郭凤丹;王能飞;王颖;张斌【作者单位】山东省农业科学院生物技术研究中心,山东济南250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,山东济南250100;山东省农业科学院生物技术研究中心,山东济南250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,山东济南250100;山东省农业科学院生物技术研究中心,山东济南250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,山东济南250100;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;山东省农业科学院生物技术研究中心,山东济南250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】S514.099利用纤维素酶发酵木质纤维素生产燃料乙醇是解决当前能源紧张、资源短缺、环境恶化等现实问题的有效途径，具有良好的发展前景。
同步糖化发酵实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握同步糖化发酵的基本原理和实验方法。
2. 研究不同发酵条件对乙醇产率的影响。
3. 优化同步糖化发酵工艺，提高乙醇产率。
二、实验原理同步糖化发酵（Simultaneous Saccharification and Fermentation，SSF）是指将纤维素原料的糖化过程与酵母发酵过程同时进行，以缩短发酵周期、降低生产成本、提高乙醇产率的一种发酵方式。
实验中，通过添加复合酶和菌种，将纤维素原料转化为可发酵的糖类，再由酵母将糖类转化为乙醇。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 纤维素原料（玉米秸秆、棉籽壳等）- 复合酶- 酵母菌- 蒸馏水- 酒精计- pH计- 烧杯、锥形瓶、移液管、量筒等2. 实验仪器：- 高压蒸汽灭菌器- 热水浴- 恒温水浴箱- 真空泵- 滤纸- 烧杯、锥形瓶、移液管、量筒等四、实验步骤1. 原料预处理：将纤维素原料进行粉碎、浸泡、煮沸等预处理，以提高酶解效率。
2. 糖化：将预处理后的纤维素原料与复合酶按一定比例混合，在适宜的温度、pH值条件下进行糖化反应，直至糖化度达到要求。
3. 发酵：将糖化液与酵母菌按一定比例混合，在适宜的温度、pH值条件下进行发酵反应，直至乙醇浓度达到要求。
4. 酒精提取：将发酵液进行蒸馏，提取乙醇。
5. 乙醇含量测定：采用酒精计测定蒸馏出的乙醇含量。
五、实验结果与分析1. 不同复合酶添加量对糖化度的影响：实验结果表明，随着复合酶添加量的增加，糖化度逐渐提高，但超过一定添加量后，糖化度提高不明显。
2. 不同发酵温度对乙醇产率的影响：实验结果表明，发酵温度对乙醇产率有显著影响。
在一定范围内，随着发酵温度的升高，乙醇产率逐渐提高；但当温度过高时，乙醇产率反而下降。
3. 不同发酵pH值对乙醇产率的影响：实验结果表明，发酵pH值对乙醇产率有显著影响。
在一定范围内，随着发酵pH值的升高，乙醇产率逐渐提高；但当pH值过高时，乙醇产率反而下降。
糖化和发酵+(2)
4.3.4 糖化和发酵方法比较为了得到更高纯度的燃料乙醇，研究者们先后提出了分段水解与发酵法（SHF）、同步糖化发酵法（SSF）、同步糖化共发酵（SSCF）、联合生物加工工艺（CBP）等方法，下面针对这几种方法作简要介绍。
（1）生料发酵生料发酵（即无蒸煮发酵）以其工艺流程简单、易操作,尤其是其摒弃了传统工艺中的高温蒸煮工序(这一工序占整个生产过程耗能的30%~40%),从而大幅度节省能量及设备,使单位生产成本大大降低,被誉为乙醇工业的一大突破及重要发展方向。
朱薇等]选用甘薯为原料,采用生料发酵工艺生产燃料乙醇,研制出了一种适合甘薯生料发酵用的复合酶,其最优组合为糖化酶200 U/g、淀粉酶20 U/g、蛋白酶5 U/g、果胶酶5 U/g。
同时对影响甘薯生料酵的主要因素进行了研究,确定了生料发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件,即料水比为2·5∶1、初始pH为4·2、发酵温度为32℃、发酵时间为7 d。
（2）分段水解与发酵法（SHF）SHF糖化和发酵分开在两个容器中反应。
SHF模式发酵速度较慢，一方面由于发酵初期高的葡萄糖浓度对酵母发酵产生抑制，另一方面即使SHF模式中也存在后糖化过程，酵母自身不能利用淀粉，发酵结束除了取决于酵母利用葡萄糖的速度，还取决于发酵后期糖化酶的后糖化速度。
SHF模式后高的葡萄糖对糖化酶的抑制是其活性下降较快，造成后糖化作用弱，发酵时间延长。
（3）同步糖化发酵法（SSF）采用SSF模式发酵淀粉原料生产乙醇，省略了糖化工段，能耗降低；糖化和发酵在同一个反应器中进行，设备投资减少；另外糖化和发酵同时进行，糖化生产的葡萄糖一经产生就被酵母利用，解除了产物抑制，保持了糖化酶的活性，有利于防止染菌。
SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、液乙醇度高等众多优点，但是同步糖化发酵法存在糖化和发酵温度不协调等缺点。
同步糖化发酵法存在的一个主要问题就是糖化和发酵的最适温度不一致。
纤维素乙醇生产工艺及应用精品资料
１．２．２同步糖化发酵（ＳＳＦ）
同步糖化和发酵，即在同一个反应容器里，纤维素酶解与葡萄糖的乙醇发酵同时进行，微生物能直接利用酶解产生的糖，这样避免了对纤维素酶的反馈抑制作用，ＳＳＦ是目前生产乙醇最主要的方式，国内外的中试装置上基本都采用此方法，主要代表就是瑞典Ｌｕｎｄ大学，采用木屑为原料，利用工程酵母发酵，其原料转化率可达９０％，提高乙醇产量。在生产过程中，原料在经过预处理之后，加入纤维素酶和酵母共发酵，不能被酶解的木质素则被分离出来，通过再利用提供能量，通过乙醇蒸馏工艺进行回收。
在未来几年，随着中国对石油进口依赖度加深，扩大国内燃料乙醇产能已经成为必需。但是由于粮食生产乙醇的工艺不适合我国采用，因此，纤维素乙醇研究已经成为目前研究工作的重点。纤维素乙醇研究工作涉及物理、生物工程、化学等多个领域，为了早日实现纤维素乙醇产业化，应当提出相应的发展战略，首先，应该制定生物质能源产业的国家和地方的发展战略，政府应采取鼓励政策继续加大科研资金投入；其次，利用己糖发酵菌种的构建及木质纤维原料生物量全利用等方面来提升纤维素乙醇的经济效益：最后，要建立工业示范装置，为纤维素乙醇产业发展提供实践经验。纤维素乙醇作为主要的生物能源，应加快以纤维素乙醇为核心的综合技术的开发，整合多方力量，实现优势互补，使其在我国能源结构转变中发挥重要的作用。
餐饮垃圾制备乙醇的同步糖化发酵研究
餐饮垃圾制备乙醇的同步糖化发酵研究黄清媚;康小龙;黄清;肖文娟;李晶博;林蒋海;刘泽寰【摘要】为建立一种针对餐饮垃圾的同步糖化发酵技术，进一步提高乙醇的产率，以期早日实现工业化，通过将单酶以两两组合或三个混合的方式筛选最优酶组合，结果显示终酶活力120 U ／g 的糖化酶与300 U ／g 的异淀粉酶之间的协同作用最好，葡萄糖产量达130．29 g／L。
利用酿酒酵母 CICC 1346、终酶活力为120 U ／g 的糖化酶和300 U ／g 的异淀粉酶对餐饮垃圾进行了同步糖化发酵（SSF）和分步糖化发酵（SHF），结果显示 SSF 和 SHF 的乙醇产量分别为49．48 g／L 和45．89 g／L，糖醇转化率分别为91．7％和77．1％。
SSF 与 SHF 相比存在操作简单、发酵时间短和乙醇产率高的优势，已具备了工业化应用的价值。
%The purpose of study is to establish a method to improve the ethanol outputby saccharification and fermentation of food waste in an order to realize the industrialization in the future.By the way of com-bining two or three kinds of enzymes to obtain an optimization,it was shown that positive synergism effect was observed between glucoamylase (1 20 U /g)and isoamylase (300 U /g),and the glucose concentra-tion in the hydrolysate reached 1 30.29 g/L.Simultaneous saccharification and fermentation (SSF)and separate hydrolysis and fermentation (SHF)of food waste have been conducted using Saccharomyces cere-visiae CICC 1 346 and 1 20 U/g of glucoamylase and 300 U /g of isoamylase.The yields of ethanol in SSF and SHF were 49.48 and 45.89 g/L,and the conversion rates from glucoseto ethanol were 91 .7%and 77.1 %,pared to the SHF process,the SSF one was easier to operate and showed shorterfermentation period but higher ethanol production rate,which makes it more suitable for industrial application.【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(055)005【总页数】5页(P103-107)【关键词】餐饮垃圾;异淀粉酶;SSF;SHF;乙醇【作者】黄清媚;康小龙;黄清;肖文娟;李晶博;林蒋海;刘泽寰【作者单位】暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632;暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510632【正文语种】中文【中图分类】Q815餐饮垃圾是指来自酒店、餐厅、食堂等含有高水分含量、高有机物含量和高盐的特殊有机垃圾[1]。