煤、石油等化石燃料是人类重要的不可再生资源，随着人类的不断挖掘，这些不可再生能源将越来越少，有研究表明，40年后的原油产量将只有现在的五分之一[1]。那时，人类将面临能源的挑战，因此，寻找新型的可再生能源是人类的一大主题。乙醇是一种新型的干净能源，可以作为汽油的最好替代燃料之一[2]。乙醇的生产和开发也不断受到社会关注，大力生产燃料乙醇燃料也成为人类未来的发展方向。

中国是一个农业大国，如若把小麦、玉米等农作物进行燃料乙醇的生产，成本相对较高，约占总成本的80%[3]。所以，如果直接把粮食进行生产乙醇，必将导致人粮相争的情况。然而，一般的农作物中含有大量的木质纤维素，而木质纤维素可以用于生产可再生资源[4]，比如木质纤维素通过降解后转化为葡萄糖，再通过微生物菌种发酵葡萄糖生成燃料乙醇[5]，这样使玉米秸秆、小麦秸秆等农作物变废为宝，在开发新能源方面起着巨大的作用[6]。

在中国，大部分的玉米秸秆都是被焚烧、当作垃圾填埋或直接埋藏入土等方式进行处理，但这样直接排入环境，这不仅浪费了资源，而且还造成了严重的大气污染。如能充分利用玉米秸秆中的木质纤维素进行生产燃料乙醇，那样可以生产新型能源，代替现在的一次能源。本实验正是将废弃的玉米秸秆收集，用于生产燃料乙醇，为开发清洁、无污染、可再生替代能源提供一定的基础。

3.1.1 自动创建方式。此种方法是创建网站最简单方式，根据需要建设的网站需要，选择站群系统设置的网站模板，创建新的网站，但只能选择系统中已有的模板。创建方式简单，但也有一定的局限性。此种方法适用于对网站开发技术一点也不了解的网站管理员。

1 实验部分

1.1 试验材料

玉米秸秆，采自四川省攀枝花市新九乡。

旋转浓缩蒸发仪(RE-52AA)由上海青浦沪西仪器厂制造，循环水式真空泵(SHB-Ⅲ)由天津华鑫仪器厂制造，722可见光分光光度计来源于上海菁华科技仪器厂，超声波清洗器(KH2200DB)昆山禾创超声波仪器厂，气浴振荡恒温培养箱(HZQ-Q)天津华鑫仪器厂。其他试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1材料预处理

作为一种新型复合调味品，鸡精成功运用了鲜味相乘的原理，实现了鲜度在味精基础上的成功翻倍。同时，由于添加了鸡肉等物质，鸡精尝起来更醇厚自然，更为重要的是鸡精只调鲜、不串味，能够很好地保留菜肴原本的味道。一个以鸡精为代表的鲜味时代也正式开启。

将采摘的玉米秸秆洗净后晾干水分后剪成小段于40度烘箱中，干燥至恒重并粉碎过40目筛网，用1.5%氢氧化钠预处理后，备用。

在10 mL比色管中加3 mL乙醇标液，再加入2 mL的5%酸性重铬酸钾溶液，然后用蒸馏水定容至刻度线，于沸水浴中加热10 min，冷却5 min，倒入适量于比色皿中，在分光光度计上测量吸光值，分别测540 nm、560 nm、580 nm、600 nm、620 nm、640 nm、660 nm、680 nm波长时的吸光值，并作图，以确定最佳测定波长。

1.2.2最适波长的确定

式中：mn为应力响应谱的n阶矩；Sσ(ω)为应力响应谱；H为传递函数；S(ω)为波能谱；σ为短期海况瑞利分布均方差；f0为平均跨零频率。

我国竞争中立制度的实践困境之二是我国的竞争法存有一定的缺陷，即缺乏保障竞争中立实施的技术规制㉗，具体关于竞争中立的法律法规尚未出台。我国《反不正当竞争法》立法时间较早，受限于当时的客观情况，关于竞争中立的法律条款仅体现在其第六条、第七条。因此，《反不正当竞争法》既不能构成竞争中立实施的法律依据，也不能对具体实施竞争中立制度提供适用的指导。《反垄断法》中涉及竞争中立的条款主要是第七条、第八条的规定，但《反垄断法》关于市场结构、政府规制的内容相对较少，且还有关于类似于国有企业的豁免条款。因而，在我国目前的法律框架内缺乏竞争中立实施的技术性规定。

由图3可以看出，随着pH的上升，发酵后的乙醇浓度先上升后下降，在pH为5.4时达到最高，此时乙醇浓度为18.11 mg/mL。出现这种结果的原因可能是pH为5.4时更接近酵母菌生长的条件，自然界中酵母多在酸性环境下生长，比如成熟的葡萄表面，酸败的谷物中，这些地方都能发现大量的酵母菌。

《生活用纸》是国内关于生活用纸行业的专业性科技类综合性权威刊物，内容丰富，专业性、时效性强，是生活用纸及相关行业的企业管理人员、市场营销人员、工程技术人员以及技术工人的良师益友。

采用重铬酸钾法测定乙醇含量[7]。分别在10 mL比色管中用移液枪依次加入乙醇标液0，1.00，2.00，3.00，4.00，6.00，7.00，8.00 mL，测定方法同1.2.2，并做出标准曲线。

考虑人才培养模式概念在高职院校的实际应用情况，笔者认为，人才培养模式是指以一定教育理论和教育思想为指导，以特定人才需要为目标，以相对稳定的教学内容、课程体系、管理制度和评估机制为依据，充分利用各种资源，形成教育要素间稳定的关系结构，并在规定期限内将学生培养成具备一定知识、能力和素质适应社会需求的合格人才的培养过程[3]。.

1.2.4发酵液乙醇含量测定

叶圣陶先生说：“预习是训练阅读的最重要的阶段。”由此可见，预习非常重要。如何指导高年级学生自主、高效预习课文呢？我认为，可以从以下几个方面进行落实。

设乙醇标线函数为V=F(A)，则乙醇浓度的计算公式为：C=V×b×q

取样品0.5 mL于10 mL比色管中，方法同1.2.2。测定发酵液的吸光值，每组测定3次。

其中C为乙醇浓度(mg/mL)，V为每10 mL溶液中乙醇标液体积(mL/10 mL)，q为乙醇标液浓(mg/mL)度，A为吸光值，b为稀释倍数。

1.2.5单因素试验

蓝莓，是杜鹃花科越桔属常绿灌木[1]，其果皮颜色为蓝色。蓝莓不仅被英国权威营养机构列为各种健康食品之首，还被联合国粮农组织列为五大健康食品之一[2]。

采用正交多项式分别对频响函数的分子、分母进行拟合，得到分子、分母系数后，令分母多项式为0，可求得极点s。在已知极点s的情况下,对式(1)两边同乘以(s-sr),可求解留数Alp,r。当l=1，2，…，N时，重复以上计算，可得Ar。将Ar进行归一化，便可得振型系数列阵φr[11]。

(2)发酵时间对乙醇浓度的影响

(3)最佳发酵pH的确定，控制其它变量因素，分别设定pH值为3.6、4.2、4.8、5.4、6.0，测定其中的发酵液中乙醇浓度。

(4)同样采用控制变量法，在净化的无菌工作台上进行接种操作。设定接种量为3环、4环、5环、6环、7环，发酵后的乙醇浓度仍用重铬酸钾分光光度法测定。

1.2.6正交试验

为确定最佳发酵条件，设置四因素三水平正交实验，正交试验设计如下表1所示。

2 结果与讨论

 

表1 正交试验

  

水平因素(A)pH(B)时间/(h)(C)温度/(℃)(D)接种量/(环)148123242542435536036386

2.1 最佳波长的确定

最佳吸收波长如图1所示。由图可知，乙醇浓度一定时，吸光值随吸收波长增加而增大，在波长600 nm时，吸光值为最大值，为此选取600 nm最佳吸收波长。

  

图1 乙醇吸光值与波长的关系

2.2 乙醇的标准曲线

乙醇的标准曲线绘制见图2。用重铬酸钾分光光度法测出对应不同体积标液的吸光值，拟合函数曲线方程为y=0.0833x-0.0237，线性相关度R2=0.995。

(1)最佳发酵温度的确定：纤维素糖化液灭菌后，接种纯化培养后的酵母，控制酵母接种量、发酵pH、发酵时间不变，设定发酵温度26 ℃、29 ℃、32 ℃、35 ℃、38 ℃，发酵液离心后，用重铬酸钾分光光度法测定乙醇浓度。

  

图2 乙醇的标准曲线

2.3 酵母发酵纤维素单因素实验

(1)pH对乙醇浓度的影响

1.2.3乙醇标准曲线的制作

  

图3 pH对乙醇浓度的影响

(2)最佳发酵时间的确定：将采用控制变量法，控制其他可能影响的因素，设定乙醇发酵发酵时间12 h、24 h、36 h、48 h、60 h，用分光光度计测定发酵液的乙醇吸光值，根据乙醇标线算出其浓度。

(3)多部门协同联动。近年来，南京、广州、桂林、焦作、张家港等地试点实施了I/M制度，各地相关部门共同推动制度的落地实施。如南京、张家港等地由交通部门牵头，环保、公安部门予以配合；广州、焦作等地由环保部门牵头，交通、公安等部门予以配合。在实施I/M制度的业务流程上，南京市交通与环保部门共同制定业务流程并组织实施，车辆须经汽车排放维修治理站(M站)维修治理并获得《机动车维修竣工出厂合格证》方可到检测站(I站)复检，复检合格的车辆方能上路行驶。在数据共享方面，广州、南京、张家港、焦作等地通过信息化手段，实现检测与维修数据互联互通，实现I/M制度闭环管理，保障了制度有效实施。

由图4可以看出，随着发酵时间的增加，乙醇浓度先升高后降低，最后基本持平。发酵24 h后，乙醇浓度达到最高，最高值乙醇浓度为11.39 mg/mL。这种结果可能的原因是接种酵母后，菌体有一个适应期，这个时间段主要是适应新的环境，还有就是菌体的繁殖，发酵乙醇的活动还未大量进行。在24 h发酵达到高峰，大量的糖被转化为乙醇，随后，糖浓度减小到一定值后，酵母开始利用乙醇作为能源物质，不断消耗乙醇，导致乙醇浓度下降。发酵开始40 h后，乙醇的浓度基本不变，可能是糖和乙醇等能源物质都被消耗殆尽。这也符合微生物菌群的生长曲线，说明结果是可靠的。

  

图4 发酵时间对乙醇浓度的影响

(3)发酵温度对乙醇浓度的影响。

由图5可以看出，随着发酵时间的增加，在发酵温度为35 ℃时最高，为11.40 mg/mL。由生物学知识知道，温度过低会影响酶的活性，使细胞的生理活动减弱，温度过高也会影响细胞的生理活动，甚至造成细胞死亡。每种微生物的最适宜生长温度不尽相同，试验结果表明，温度达到39 ℃后酵母菌的生理活性开始受到抑制。

  

图5 发酵温度对乙醇浓度的影响

(4)酵母接种量对乙醇浓度的影响。

由图6可以看出随着酵母接种量的增加，在接种量为5环时最高,此时，乙醇浓度达到13.10mg/mL。在固定的发酵时间内，酵母接种过多会大量消耗糖用于菌体其他生理活动，转化为乙醇的量就会减少，接种量过低，发酵速率就低，糖不能完全转化为乙醇，产率就低。

  

图6 酵母接种量对乙醇浓度的影响

2.4 正交试验结果及分析

发酵过程中pH对乙醇产率的影响，由计算出3个水平的离散程度，即极差来衡量，RA=11.423-10.891=0.532。

发酵过程中时间对乙醇产率的极差RB=11.47104-11.031=0.476

发酵过程中温度对乙醇产率的极差RC=11.319-10.987=0.332

发酵过程中接种量对乙醇产率的极差RD=11.395-10.907=0.488，RA>RD>RB>RC，表示发酵过程中四个因素影响程度的大小顺序为：发酵pH>酵母接种量>发酵时间>发酵温度。从四个因素的影响程度来看，特别要控制好发酵pH，才能有效地提高乙醇产率。并由表2得出发酵的最佳组合为A1B3C3D3，在对此最优组合进行验证实验，得到乙醇浓度为12.5432 mg/mL。具体实验结果如表2所示。

 

表2 正交实验结果

  

pH发酵时间/(h)温度/(℃)接种量/(环)乙醇浓度/(mg/ml)148123241138302482435510794734836386120912454123561080675542438410902865436325109628760123851090288602432611286996036354113589K111423110511121111215K210891109951098710907K311203114711131911395极差0532047603320488

3 结论

(1)玉米秸秆糖化液乙醇发酵单因素实验结果为：发酵pH=5.4，发酵时间24 h为最优，发酵最优酵母接种量为5环，发酵最适温度35 ℃。

(2)纤维素糖化液乙醇发酵时，四个因素对乙醇浓度的影响程度为：发酵PH>酵母接种量>发酵时间>发酵温度。最佳组合条件为：纤维素酶糖化法发酵乙醇发酵时间为36 h，发酵pH为4.8，发酵温度为38 ℃，接种量为6环。所得乙醇浓度为12.5432 mg/mL。这与邵丽杰[8]等研究酸水解预处理后发酵乙醇含量21.5 g/L还有一定的距离，这可能是在前期预处理过程中，未加入超低浓度的硫酸水解，未能获得更多还原性的糖，导致乙醇产量偏低。

本实验只是对碱预处理后的玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的条件进行了探索，但对于在木质纤维素转化为葡萄糖过程中是否有其他菌种或者催化剂可以加快反应速度，在后续的实验中可以进行这方面的探索。从而使玉米秸秆变废为宝，对实现燃料乙醇的综合利用具有重要的现实意义。

参考文献

[1] P,A,M.Classen,J.B.van Lier.Utilization of biomass for the supply of energy carriers[J].Appl Microbbiol，1999，52：741-755.

[2] 李东，袁振宏，王忠铭，等.生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展[J].可再生能源，2006，24(2)：57-61.

[3] 付畅，吴方卫.我国燃料乙醇的生产潜力与发展对策研究[J].自然资源学报，2014，29(08)：1430-1440.

[4] 刘海军，李琳，白殿国，等.我国燃料乙醇生产技术现状与发展前景分析[J].化工科技，2012，20(05)：68-72.

[5] 吴长青，何国庆，董爱茶.纤维素酶的液态深层发酵研究进展[J].食品与发酵工业，2001，27(8)：60-64.

[6] 张杰，张晓东，孟祥梅，等.纤维素酶的研究进展[J].可再生能源，2007，25(5)：57-60.

[7] 何川,章登郑，张俊.等.重铬酸钾-DNS比色法测定发酵液中乙醇含量[J].生命科学研究，2013，17(01)：1-10.

[8] 邵丽杰，董晓莹，王晓明，等.玉米秸秆产乙醇两种工艺路径的对比研究[J].可再生能源，2017，35(2)：179-183.