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秸秆固态发酵酒精动力学研究

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【英文题名】	Study on Kinetics of Bioconversion of Corn Stalk to Ethanol by Solid-State Fermentation
【作者】	石坚;
【导师】	孙君社;
【学位授予单位】	中国农业大学;
【学科专业名称】	食品科学
【学位年度】	2003
【论文级别】	硕士
【网络出版投稿人】	中国农业大学
【网络出版投稿时间】	2003-09-09
【关键词】	秸秆; 酒精; 固态发酵; 遗传算法; 生物反应器;
【英文关键词】	Corn Stalk; Ethanol; Solid-State Fermentation; Genetic Algorithms; Bioreactor;
【中文摘要】	秸秆固态发酵生产酒精是解决秸秆生物转化酒精的有效途径。本文探讨了秸秆固态发酵过程参数的测定方法，对秸秆固态发酵过程进行动力学建模，并求解动力学参数，最后在两种类型的固态生物反应器进行了初步放大研究。比较了麦角固醇法、氨基葡糖法、干重损失法、菌体呼吸强度法，试验显示麦角固醇法相对于培养时间稳定，测定方法简单、快捷，可以作为秸秆固态发酵过程的生物量测定方法。将秸秆固态发酵酒精工艺路线分解为纤维素酶曲制备和同步糖化酒精发酵两个关键过程，分别对上述过程进行动力学分析，在试验基础上提出建模假设并建立了动力学模型。用经改进的基本遗传算法(MSGA)辨识动力学参数，结果显示所建立的动力学模型能较好地描述和预测秸秆固态发酵生产酒精的过程；遗传算法所得模型值与试验值拟合结果优于传统的Levenberg-Marquardt算法，其目标函数值由502.36下降到446.80，且求解步骤大大简化。在转轴搅拌式和转鼓式生物反应器上，对底物湿度、搅拌频率和时间、通气速率等控制参数进行了优...
【英文摘要】	The bioconversion of biomass (corn stalk and straw) into ethanol has been seen as the most promising alternative bio-energy. Solid-state fermentation to produce ethanol by cornstalk is an effective approach to solve the problem. The article discussed different methods to determine the process parameters firstly. Then kinetic models were set up and the Modified Simple Genetic Algorithms was applied to determine the kinetic parameters. At last, the bioprocess was scaled up in two types of bioreact...

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