餐厨垃圾同步糖化发酵生产燃料酒精的工艺

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1、研究开发餐厨垃圾同步糖化发酵生产燃料酒精的工艺张强（长春理工大学生命科学技术学院，吉林长春130022）摘要：餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余，是城市生活垃圾的重要组成部分。本文以学校食堂餐厨垃圾为原料，利用酿酒酵母对餐厨垃圾同步糖化发酵生产燃料酒精的工艺进行了研究。正交试验表明糖化酶和蛋白酶对酒精发酵影响显著，纤维素酶影响较小，糖化酶最适添加量为100U/g，蛋白酶最适添加量为150U/g，纤维素酶为100U/g，自然pH值（5.3）发酵，最佳的发酵周期是120h，最终酒精浓度达到54.6g/L。发酵过程无需添加其他营养物质，说明餐厨垃圾本身所含的营养物质

2、即可以满足菌体生长的需要。关键词：生物工程；生物能源；餐厨垃圾；糖化酶；酒精中图分类号：TK6文献标志码：A文章编号：1000–6613（2015）01–0091–05DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.01.016FuelethanolproductionfromkitchengarbagebysimultaneousSaccharificationandfermentation(SSF)ZHANGQiang（SchoolofLifeScienceandTechnology，ChangchunUniversityofScienceandTechn

3、ology，Changchun130022，Jilin，China）Abstract：Kitchengarbage，namelyfoodwasteandresiduesofhouseholds，schools，canteensandcateringindustry，isanimportantcomponentofurbanlivinggarbage.Inthiswork，kitchengarbagefromschoolcanteenswaschosentoproducefuelethanolbyyeastsimultaneoussaccharificationandfermenta

4、tion(SSF).Glucoamylaseandproteaseweredeterminedtobeaffectingfactorsforethanolproductionandcellulysehadsmallereffectbyorthogonaldesignexperiment.Theoptimumusageofthethreeenzymeswere100U/g，150U/gand100U/grespectively.Thefinalethanolconcentrationof54.6g/Lwasobtainedwiththeoptimumconditionsofferme

5、ntationperiodof120handnaturalpHof5.3.Noneofothernutrientsaddedshowedthatkitchengarbagecouldmeettherequirementofmicroorganismsinitselfwithoutextrasupplementation.Keywords：biologicalengineering;bioenergy;kitchengarbage;glucoamylase;ethanol自从20世纪70年代爆发全球性能源危机以来，生物质能源的开发和利用重新引起了人们的重视，其中燃料酒精的生产尤为引人

6、注目[1-2]。目前我国酒精生产主要以玉米、小麦等粮食作物为原料，从生产成本以及资源再利用两方面考虑，利用富含淀粉及纤维素类的废弃物作为原料则更具有优势。目前已有利用农业废弃物如玉米秸秆、麦秆、麦糠等进行酒精生产的研究，而利用餐厨垃圾生产燃料酒精报道很少[3]。餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余，是城市生活垃圾的重要组成部分。目前，餐厨垃圾在国内绝大多数城市存在着管理无序、任意处置等问题，严重威胁着消费者的食品安全和身体健康。餐厨垃圾中含有丰富的淀粉，收稿日期：2014-05-04；修改稿日期：2014-05-25。基金项目：吉林省科技发展重点项目（20120

7、411）及吉林省教育厅科学技术研究项目（2014）第34号。第一作者及联系人：张强（1969—），男，博士，副教授，主要从事生物质能源研究。E-mailcorn11@126.com。·92·化工进展2015年第34卷另外还含有蛋白质、纤维素等物质，这些都是酒精极好的发酵原料。利用餐厨垃圾发酵生产酒精，可以有效解决垃圾的环境污染问题，实现其减量化、无害化与资源化，同时对扩大酒精生产原料来源，降低酒精生产成本都将具有积极的意义[4-6]。同时采用同步糖化发酵（SSF）工艺