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黄姜皂素生产废渣是黄姜提取皂素后的固体废物,这些未经处理的废渣不仅占用了大量土地,渣中有机和无机物质最终可能进入土壤,破坏土壤的生态平衡,随着水体径流进入水体,给周围水体带来了严重的污染;而且由于废渣的颗粒小、体积疏松、能量密度低等也给大气带来了粉尘污染。因此,研究对其进行综合利用具有重要意义。本文根据废渣中含有大量纤维素的特点,利用其进行纤维素酶的固态发酵,同时对其进行预处理转化糖的研究,探讨其转化燃料乙醇和发酵蛋白饲料的可能性。研究结果如下:1.对传统工艺皂素生产废渣、新工艺皂素生产废渣、未提取的黄姜原料三种物质进行组分测定分析,其中传统工艺皂素生产废渣的组分为:纤维素53.7%、木质素45.2%。新工艺皂素生产废渣组分为:纤维素24.59%、木质素19.72%、半纤维素18.55%、淀粉36.60%。黄姜原料的组分为:纤维素15.75%、木质素14.39%、半纤维素18.50%、淀粉41.89%。2.对传统工艺皂素生产废渣进行预处理研究,分别进行酸处理、碱处理、以及H2O2的氧化处理,然后进行纤维素酶的糖化研究,其中当硫酸浓度为3%时处理材料纤维素转化率可达到16.9%;NaOH浓度为2%处理材料纤维素转化率可达19.1%;乙酸和双氧水作为皂素生产废渣的预处理试剂效果明显优于其它试剂,其中在120℃下处理0.5h,乙酸的最佳处理浓度为20%,酶解还原糖得率可达28.4%。双氧水的最佳处理浓度为8%,酶解还原糖得率可达25.2%。3.利用木霉对皂素生产废渣进行纤维素酶的固态发酵,通过对培养基的优化试验,得出了最佳的培养基优化配方:CMC酶活的最佳配方为:CMC为0.5%;KNO3为0.4%;CaCO3为0.4%;KH2PO4为0.2%;MgSO4为0.04%。滤纸酶活的最佳配方为:CMC为0.5%,KNO3为0.4%;CaCO3为0.3%;KH2PO4为0.2%;MgSO4为0.04%。对时间、温度、pH等试验条件进行三因素四水平正交实验结果表明,最佳培养条件为,CMC酶活:培养温度28℃;培养4天;起始pH 5.0。滤纸(FPA)酶活:培养温度28℃;培养5天;起始pH 5.0。对木霉发酵黄姜皂素生产废渣产纤维素酶酶学性质的初步研究表明:在温度60℃、pH 4.5时纤维素酶活力达到最高,可作为糖化皂素生产废渣进而发酵生产酒精的反应条件。4.将双氧水及乙酸的预处理过的传统工艺皂素废渣作为培养基的碳源进行纤维素酶的固态发酵,再将固态发酵物在一定条件下进行糖化,结果表明6%的双氧水及20%乙酸处理样的糖化率分别达到了23.4%和22.3%,与未处理样相比分别提高了8.4%和7.3%。通过正交试验找出了糖化的最佳条件为:温度30℃、时间24h、pH5。此时的还原糖得率达到了29.1%。经20%的乙酸和6%的双氧水处理的材料在此条件下进行糖化,糖化率分别达到了33.9%和34.7%。5.通过对发酵物的粗蛋白含量进行测定,未经预处理的传统工艺皂素生产废渣固态发酵4天后达到了13.4%,与发酵前相比提高了9.6%。在相同的培养条件下经6%的双氧水及20%的乙酸预处理后的固态发酵物粗蛋白含量分别达到了15.9%和15.8%,相对于未处理的发酵物分别提高了2.5%和2.4%。