利用大型绿藻浒苔生物质制取乙醇的研究

以我国沿海常见大型绿藻浒苔为原材料，通过水解实验降解浒苔生物质，并利用降解产生的单糖，通过微生物厌氧发酵制取生物能源乙醇，探索海藻生物质的能源化利用过程。
　　 实验所用材料是2008年我国黄海海域大规模爆发的绿潮藻浒苔，经过物理加工后分析其营养成分，得到藻粉中含有水分12.4％、蛋白质12％、脂肪0.54％、粗纤维15％、灰分29％。其中的粗纤维可以用于制取乙醇。
　　 用硫酸对浒苔粉进行水解，通过单因子及正交实验探讨了温度、时间、酸度、料水比对水解结果的影响，实验表明，温度对水解结果的影响最显著，最佳水解组合为：温度100℃、时间70min，酸度5％、料水比4.5％，并用液相色谱法检测水解液中单糖组分，测得水解液中含有木糖、葡萄糖、鼠李糖和少量甘露糖、半乳糖，其中木糖、葡萄糖、鼠李糖摩尔比为1.00∶1.71∶1.29。
　　 由于化学法对环境不友好，所以设计一系列实验通过筛选海泥种的细菌和霉菌，得到六株能产纤维素酶的菌种，通过培养提取粗酶液水解浒苔，结果表明霉菌的效果好于细菌，经鉴定，细菌为枯草芽孢杆菌，霉菌为木霉、根霉和黑曲霉。
　　 浒苔水解液经过无害化处理，去除其中含有的有害因子，用五种酵母菌进行发酵，并通过绘制酵母菌生长曲线，得出各菌种最佳接种时间和厌氧发酵时间为：IwSc1酵母菌第10h为接种时间，第28h开始进行厌氧发酵；啤酒酵母第12h为最佳接种时间，第28h为厌氧发酵起始时间；酿酒酵母第10h为最佳接种时间，第30h为厌氧发酵起始时间；1770酵母菌第20h为最佳接种时间，第28h为厌氧发酵起始时间；1766酵母菌第20h为最佳接种时间，第28h为厌氧发酵起始时间。并对各菌种的发酵结果进行气相色谱检测，酿酒酵母所产酒精量最高，为2.1g/L，酒精得率为26％。
　　 通过5L发酵罐对水解过程进行连续监测，得到pH值与乙醇含量的变化曲线。从而得到具体发酵时间确定。