糖的甜高粱秸秆的传质固态发酵工艺

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1、糖的甜高粱秸秆的传质固态发酵工艺关键词：固态发酵动力学模型甜高粱糖甜高粱茎秆固态发酵是一种具有成本效益的技术，生产生物乙醇。从甜高粱植物细胞的表面的内部糖转移的关键因素之一影响-荷兰国际集团的发酵过程，因为该系统发生在不存在游离水。糖从甜高粱到基片的表面的内部传质主要由糖浓度梯度。开发基于三个步骤的过程一个传质模型。考虑到甜高粱茎秆不同的组织结构，白糖调用两个参数表征组织结构差两个同步一级动力学模型来描述甜高粱糖转移过程。固-液萃取实验用于收集糖转移实验动力学数据。四个因素影响，包括糖的粒径，搅拌速度，温度和渗透压的传质进行了调查。结果表明，新修改的模型拟合以及白糖

2、调不同品种甜高粱的动力学。这种模式可能是在优化甜高粱茎秆固态发酵很有帮助。此外，与基于在植物组织结构差异所添加的结构参数的动力学模型也可以用来描述任何活性物质的类型原料具有类似的化学组成和生物质结构的提取。1.简介化石能源和环境问题的枯竭一直专注于研究适合于乙醇生产[1-3]能源作物全世界的关注。甜高粱是作为非食品原料生产生物燃料吸引力，因为它很容易适应于不同的气候和土壤条件[4,5]，这是C4植物具有高光效，高发酵糖，产量高绿量（20-30干吨/公顷）。它具有低要求对化肥，高效的用水量（1/3甘蔗和1/2的玉米），以及120-150天[6]生育期短。固态发酵（SS

3、F）已成为一个有前途的TECHNOL-术转化生物质转化为生物乙醇，由于其相对简单的过程，低能源消耗，低生产废水[5,7]。然而，SSF方法具有由于其特定的运行条件[8]的限制：它是一个异质系统而不自由水，和被污染的微生物的生长。SSF的性能由许多因素的影响，诸如标准杆视察员大小，温度，搅拌速度和湿气影响[8]。在SSF技术，每个单独的甜高粱粒子可被视为一个单独的发酵单位。糖的质量传递在每个单元是用于生产过程的优化的关键。不幸的是，糖的该系统中的质量转移尚未研究。虽然没有游离水观察到SSF技术，糖质量传递发生在颗粒与水的水分在70％以上[9]。在每个颗粒单元，所述糖扩

4、散是由标准杆视察的内部和外部之间的糖梯度驱动。因为甜高粱糖表观质量传递起源于每个微单元的加成物，糖转移甜高粱SSF方法的动力学通过固液萃取实验进行了研究。在本文中，影响糖转移甜高粱细胞的表面SSF各种因素进行了研究。这些因素包括颗粒大小，搅拌速度，渗透压和温度。2.材料与方法2.1。甜高粱两个甜高粱品种进行使用。春天＃1是哈日，归属于河北沧州。H110收获在河北石家庄。叶子和荚从鲜秸秆用手除去和茎贮存在环境温度下与BAC-teriostatic剂长期储存。所有的甜高粱是由农林河北省科学院学报谷子研究所优。甜高粱茎杆而不树皮切成筒为2，4，6，8，12，16毫米的高度

5、。圆柱体的直径为约22±2毫米。2.2。分析方法总糖含量（葡萄糖，果糖和蔗糖）是全日空-裂解通过流动注射分析仪（FIA）（AA3，SEAL，德国）。三十克甜高粱颗粒的搅拌在用300ml蒸馏水，在室温下放置2分钟的混合器。将混合物超声处理15分钟。将澄清上清液用于测量糖的浓度。该实验进行一式三份。2.3。固-液萃取实验用300mL水将烧杯预热的水浴中30分钟，在实验温度。甜高粱颗粒（20克）加入到烧杯中，温育在规定试验温度，直到萃取实验结束。将烧杯盖上一片塑料薄膜，以避免水在实验过程中丢失的。一毫升溶液取出，以确定在指定时间糖浓度。实验条件是变化的，与6粒径（2，4，

6、6，8，12和16毫米），四搅拌速度（100，250，500和750转），四种的渗透抽动压力（1.2，1.4表示，1.9，2.2103千帕）和五个温度（20，30，40，50和60的LC）。所有实验重复一式三份。甜高粱糖分萃取动力学是由糖浓度溶液中的监测。2.4。动力学模型在这项研究中使用的动力学模型是以下列表。两个同时一级动力学模型进行了说明由下式[10月12日]：ç¼ç1D1ËK1TÞþÇ2D1ËK2第tð1Þ其中C/=C/C1，C是在在提取过程的溶液中的溶质浓度，C是平衡溶质浓度，C1/=C1/C1，C1是在溶液中的最终浓度溶质由于破碎和表面细胞单独，C/2=

7、C2/C1，C2是在溶液中的最终浓度溶质由于完整细胞单独，K1（分1）是速率常数破碎和表面细胞和k2（分1）中的速率常数的完整细胞。2.5。统计分析模型参数通过非线性回归，使用数据分析软件来源8.5（产地Lab公司，美国）实验数据来确定。3。结果与讨论3.1。白糖调的甜高粱固态发酵模式在对比液态发酵，没有连续液相中的SSF。SSF涉及微生物在潮湿衬底在不存在游离水，这使得该系统从深层发酵（SMF）[13]完全不同的生长。在杂色克莱斯与水的水分在70％以上，糖转移从INTE-rior甜高粱的植物细胞，以表面被糖浓度梯度驱动。糖转移在一个甜高粱颗粒的示意图示于图1.