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临沧咖啡种壳酸水解糖化工艺研究

2021-07-10陈旋李香剑吴丹杨延

生物化工 2021年3期

陈旋,李香剑,吴丹,杨延

(1.滇西科技师范学院 生物技术与工程学院,云南临沧 677000;2.云南省红茶工程技术研究中心,云南临沧 677000)

云南是我国重要的咖啡产地,种植面积和产量均占全国的99%以上,而云南临沧由于具有良好的气候条件和生态环境,地处全球咖啡最佳种植区域之一,被认为是我国最适宜发展咖啡产业的地区之一[1]。目前,临沧咖啡种植面积已突破4 万公顷,产量近2 万吨,而且产量有逐年增加的趋势。咖啡生产过程中会产生大量的咖啡种壳加工废弃物,每1 t 咖啡浆果中大约有60 kg 咖啡种壳,粗纤维含量为297~754 g/kg 干物[2]。目前,云南咖啡种壳废弃物以燃料的形式通过焚烧被利用。近年来,许多科学工作者致力于研究咖啡加工废弃物的潜在用途。咖啡加工废弃物应用于牲畜饲料中,由于种壳中蛋白质含量很低,而木质素含量高,很难消化,营养价值不高[3-5]。

通过将咖啡加工废弃物咖啡种壳利用酸水解糖化的方法适当处理纤维素的原理,将纤维素水解为还原糖,为后续生物发酵制备燃料乙醇提供一定参考,酸水解糖化是发酵制备乙醇的重要前提步骤[6]。

1 材料与方法

1.1 材料

咖啡种壳,取自云南省临沧市云县幸福镇咖啡厂咖啡豆湿法加工后咖啡废弃物。去除种壳中的咖啡豆,密封于4 ℃冰箱贮藏,其中粗蛋白(7.31±0.05)%,粗脂肪(2.67±0.04)%,灰分(8.15±0.01)%,水分(8.98±0.08)%,粗纤维(20.44±0.06)%,总糖(18.4±0.05)%。

1.2 试剂

3,5-二硝基水杨酸(DNS)、丙三醇、葡萄糖,分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器与设备

LDZF 50KB-LLL 型立式压力蒸汽灭菌锅,上海申安医疗器械厂;……

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