以稻稈為碳源發酵生產乳酸之探討

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Title:	以稻稈為碳源發酵生產乳酸之探討
Authors:	李靜宜
Contributors:	化材系
Keywords:	稻稈乳酸生質精煉生質精煉糖化發酵微波輔助鹼處理
Date:	2015-10
Issue Date:	2016-03-01 14:13:09 (UTC+8)
Abstract:	生質物除了用來生產綠色燃料如酒精、丁醇生質柴油之外，也可以用來生產工業原料。近年來，生質物的利用由能源產逐漸往精煉方向擴近年來，生質物的利用由能源產逐漸往精煉方向擴近年來，生質物的利用由能源產逐漸往精煉方向擴展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。展，以生質物為原料整合產各種燃與化學品使能彈性有效運用。農業廢棄物類的生質物是各國綠色能源重要的發展方向，使用農業廢棄物可以兼收廢棄物再利用、減碳及能源料生產的多重好處兼收廢棄物再利用、減碳及能源料生產的多重好處。稻稈是台灣最大宗的農稻稈是台灣最大宗的農業剩餘物，全台每年約有 140 萬公噸稻草產生，目前多半被就地掩埋或是露天焚燒。若能鼓勵農民回收，充分利用對環境及經濟應有幫助乳酸是一種天然有機，可經由微生物發酵生產，主要應用在食品、化妝品和製藥工業作為調酸劑，也是化學工業重要的品，可製成生物分解塑膠-聚乳酸，以及綠色溶劑 -乳酸乙酯。現今乳酸生產多以糖或澱粉為原料，經發酵法製成。為了增加農業廢棄物用途，擴展乳酸生產料源本研究選擇以稻草為原料生產乳酸，首先將稻草以機械方式粉碎，再以微波輔助鹼處理方式將初步破壞稻草，最後經由同步糖化共發酵程序生產乳酸。作者針對 9株乳酸生產菌就其代謝木糖能力、由葡萄和混合物乳酸能力、和以微波鹼處理稻草進行同步糖化共發酵生產葡萄力，篩選出乳酸生產能力最佳的鼠李糖乳酸桿菌，作為後續同步糖化共發酵研究之菌種。在同步糖化共發酵操作條件實驗中選擇包括乳酸菌接種量、酵素濃度稻草以外營養素濃度及同步糖化共發酵溫等 4個變因進行探討，結果發現提高乳酸菌接種量、接種量、酵素濃度和 MRS MRS培養基濃度均有助於提升濃度均有助於提升乳酸生成量，生成量，其中以 MRS MRS培養基增量的幫助最大。幫助最大。幫助最大。同步糖化共發酵溫度發酵溫度對鼠李糖乳酸桿菌生成乳酸的能力有顯著影響，的能力有顯著影響，在所試驗的 3個溫度中以 43° C的乳酸生成速率及量較高，當溫度增加時乳酸生成量降低發酵液中的葡萄糖和木累積說明酵素水解所產生的單糖無法及時被乳酸菌利用。在固液比 1:7 、氫氧化鈉 2%、微波 100 ℃、持溫時間 10 min 10 min等條件下微波鹼處理後的稻草於 MRS MRS培養基濃度倍增與 43 °C等同步糖化共發酵條件下以鼠李糖乳酸菌在發酵 168 小時後，發酵，發酵 IV 液乳酸累積濃度達 36 g/L g/L，為試驗條件組合中表現最佳為試驗條件組合中表現最佳。
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