利用木质纤维素发酵生产的燃料乙醇是一种来源丰富,可再生性强,对环境污染较小的生物质能源,具有重要的应用开发前景。本课题主要探索以竹笋壳为原料制备燃料乙醇的关键技术。在最佳预处理条件下,研究五碳糖和六碳糖同步糖化发酵以提高燃料乙醇产量。研究得出如下结论:(1)利用碱氧化法进行预处理:选用浓度为1.5%的NaOH和1%的H2O2对竹笋壳预处理,通过L9 (34)正交试验,确定了竹笋壳预处理的最佳工艺为:固液比为1: 75,温度为55℃,时间为6h,NaOH浓度为1.5%。在此条件下进行验证试验得到的木质素脱除率为75.63%。(2)利用纤维素酶和半纤维素酶对碱氧化法预处理后的竹笋壳原料进行酶解,对影响纤维素酶和半纤维素酶解的三个重要因素进行分析。以木糖得率为主要试验结果,利用响应曲面法得到了木糖得率与温度,pH,底物浓度的回归模型,该模型的拟合度良好、试验误差小,可以用此模型来分析和预测木糖的酶解结果,分析得到的最优条件是:底物浓度13%,pH为5,温度为42.5℃,在此条件下的木糖得率为76.33%。在此条件下测得纤维素酶解还原糖得率为62.31%。(3)利用单因素分析的方法对影响同步糖化共发酵的五个主要影响因素进行分析。分析结果表明:选用基因重组酿酒酵母S.cerevisiaeZU-10作为同步糖化发酵的菌株,优化后发酵条件为:发酵温度42℃,蛋白胨7.5g/L,接种量为15%(分步填料),摇床转速为120r/min。在优化后的条件下发酵7d,乙醇的浓度达到12.35g/L,乙醇的得率为18.53%。说明该工艺条件下的基因工程酵母发酵水平良好,单因素结果结果可以为进一步放大试验提供一定的参考价值。