稻草酸解前處理之最佳化研究

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Title:	稻草酸解前處理之最佳化研究
Authors:	李靜宜
Contributors:	化材系
Keywords:	稻草、酸水解、田口法、最佳化
Date:	2010-12
Issue Date:	2011-06-21 15:29:31 (UTC+8)
Abstract:	生質能源是一種可經反覆種植或生物培養取得之可永續發展的再生資源。使用非糧料源纖維材料作為開發生質能源及生物精煉的原料，除了可以降低對原油依賴，減少全球二氧化碳排放量之外，也可兼收廢棄物減量及替代能源開發之利。在利用纖維材料生產燃料及化學品的程序中，前處理與酵素水解是兩個主要的關鍵技術。前處理實驗條件的最佳化有助於降低成本，減少廢棄物的生成，提高糖的產率。本研究針對稻草的酸解前處理程序進行研究，利用田口氏實驗計畫法對硫酸濃度、溫度及加熱時間進行最佳化評估。稻草在溫度160~180 °C、硫酸濃度1.0~1.8 %，恆溫時間20~40 min間依據直交表規劃的實驗條件進行酸水解之後，再進行酵素水解，並以兩階段水解的總糖產量極大化為目標。分析結果預測當酸解條件溫度在170 °C、硫酸濃度在1.4 %、恆溫時間在20 min時有最高總糖產量59.7 %。在此實驗條件下進行酸解前處理與酵素水解後所獲得的最高總糖產量為57.3 %，與預測値相近，證明了田口氏實驗計畫法應用於稻草酸解前處理條件最佳化的可行性。由變異數分析的結果發現溫度的變異數比較大，時間次之，硫酸濃度最小，表示溫度因子的改變對觀測值h以及總糖產量的影響效應最顯著。由個別因子的貢獻度來看，溫度因子改變的效應也是最顯著的。
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