玉米秸秆稀酸预处理水解液脱毒及乙醇发酵的研究开题报告

1. 研究目的与意义

预处理的目的是脱除大部分半纤维素，利用稀酸预处理后的玉米秸秆半纤维素水解液中的木糖进行戊糖发酵制备乙醇。

由于稀酸预处理水解液中会形成发酵抑制物，会对随后的酶解和酵母发酵有明显的抑制作用，降低了酒精产率。通过对稀酸预处理后水洗液脱毒利用其中的戊糖发酵成乙醇，可提高酒精产率，降低生产成本。目前，采取的抑制物脱除方法主要有物理、化学和生物等方法。本实验采用物理法中的旋转蒸发法和络合萃取法进行优化以期待达到更好的效果。

2. 国内外研究现状分析

目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着几大技术关键进行攻关。一是预处理工艺，即通过各种方法，如气爆法、湿氧化法、稀酸法或几种方法的组合，破坏秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素的结构，使之松散，亦可使半纤维素水解；二是水解工艺，即通过酶法或酸法把上述物质中的纤维素、半纤维素水解成六碳糖和五碳糖；三是发酵工艺，选用特殊的共酵菌种对上述六碳糖和五碳糖进行发酵，生产酒精。但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍为：①酶解成本过高；②缺乏经济可行的五碳糖发酵技术。因此，技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题，值得我们认真深入探讨、研究和解决。

3. 研究的基本内容与计划

以玉米秸秆为研究对象，采用稀酸预处理后，对水解液中含有的抑制物采用旋转蒸发法和络合萃取法进行脱毒（包括萃取剂的比例、水油比、时间等），并比较两种脱毒液的乙醇发酵性能。

1-2周 查资料，了解试验过程。

3-4周 基本掌握实验技能，能熟练掌握正交试验，优化实验方案。

4. 研究创新点

以正交试验得到的最优方案，对水解液进行重复使用