主权项 |
一种基于响应面分析法对木薯燃料乙醇工艺参数的优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:实验设计:选定发酵时间、发酵温度、水料质量比三个工艺参数为优化对象,设置三个因素的工艺参数并编码,按照二次回归正交组合设计实验方案。步骤二:酵母活化:干酵母、水、葡萄糖,按照质量比为100:1000:1的比例混匀,30℃水浴30min即可作为酒母使用。步骤三:同步糖化发酵工艺:将木薯干粉碎过筛备用,称取50g木薯粉,按水料质量比加水于500ml发酵瓶中混合,加入耐高温α‑淀粉酶15U/g混匀,加入糖化酶200U/g和活化后的酵母5×10<sup>7</sup>cell/mL,充分混匀。初始pH调整为4.5,然后用纱布或滤膜封口,然后置于恒温摇床中在固定的发酵温度下培养,设置恒温摇床的发酵时间,然后取出测定乙醇得率。所述的水料质量比为体积比,按照下星号臂、下水平、零水平、上水平、上星号臂依次为0.39、2、2.11、2.5、2.89、3;同样的,恒温摇床的发酵温度依次为6.2℃、24℃、25.8℃、32℃、38.2℃、40℃;恒温摇床的发酵时间依次为18.6h、72h、77.7h、96h、114.6h、120h;依据二次回归正交组合设计表确定水料质量比、发酵温度和发酵时间各水平的组合方案,依据组合方案进行实验。步骤四:乙醇得率测定等比例取100mL发酵好的料液和100mL水置于500mL蒸馏瓶中,蒸馏并收集蒸馏液100mL,采用比重法测量蒸馏液的乙醇浓度及温度,然后查阅表格,校正后得到发酵醪乙醇得率。原料转化率的测定:<img file="FDA0000983521380000011.GIF" wi="1231" he="127" />步骤五:统计分析:建立乙醇得率y<sub>1</sub>与发酵时间、发酵温度、水料质量比三因素的二次回归方程并检验,建立原料转化率y<sub>2</sub>与发酵时间、发酵温度、水料质量比三因素的二次回归方程并检验,利用最大似然法规划求解出最优参数。步骤六:验证性实验:在求得的最优参数条件下,进行多次实验,将获得的实验结果与理论结果进行T检验,比较理论结果与实际结果的差异,对最优参数可靠性进行评价。 |