ASIA unversity:Item 310904400/100507
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    Title: 熱化學處理對玉米稈生成生質酒精及酵素水解動力學之研究
    Authors: Herawati, Erni
    Contributors: 生物科技學系
    Keywords: 玉米稈;化學熱處理;水解酵素;酵素動力學;發酵;生質乙醇
    Date: 2016
    Issue Date: 2016-08-11 10:02:03 (UTC+8)
    Publisher: 亞洲大學
    Abstract: 在不久的將來,生質能源所產生的乙醇是很好的石化燃料替代品,而選用農業廢棄物做為其原料是為了不與民爭食,且能全年供應。以低經濟價值的農業廢棄物用現今科學技術將生質能源的生產成本降低一直是研究的重要目標。木質纖維素生產生質乙醇需經過三個步驟:水解前處理,水解及發酵處理。水解前處理是利用破壞纖維素,半纖維素和木質素的結構,使其更容易被纖維素分解?所分解,以提升水解效率。
    化學熱處理利用H2SO4、NaOH和H2O2濃度1-5%,以121℃對玉米桿粉末加熱20分鐘,達到破壞結構的效果。之後將處理過的粉末,利用商業纖維素?以及β-glucosidase進行兩個階段的水解,並以酵素動力學將水解的效果進行比較。接著使用兩種不同的發酵方式:供酵母菌等微生物進?酒?醱酵(separate hydrolysis and fermentation, SHF) ,以及醣化作用與酒?醱酵 (simultaneous saccharification and fermentation, SSF) ,找出最有效回收乙醇的方法。
    實驗中所使用的商業用纖維素?的Km值70.03 mg/ml,最大反應速率(Vmax) 0.21 mg/ml/min以及比活性為1.69 FPU/mg。而β-glucosidase的最大反應速率(Vm) 8.94 mM/min,Km值127.06 mM以及比活性為1.83 U/mg,這兩種?在pH5 60℃下會達到最佳狀態。本研究將玉米稈粉末以3% H2SO4處理得到376.7±2.31 mg/g還原糖,再經過兩階段的水解及SHF獲得生質乙醇,經換算後每公克的玉米稈粉末可以產生92.21±4.8 mg 的乙醇(2.09±0.18 % v/v),與其它處理方式相比,此方法能最有效的將玉米稈粉末轉換成生質乙醇。研究結果表示,玉米稈粉末轉換成生質乙醇的最佳條件是以3% H2SO4進行處理,隨後以兩階段的水解在60℃ pH5的環境下與SHF一同反應48小時。
    Appears in Collections:[Department of Biotechnology] Theses & dissertations

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