丁醇高產(chǎn)菌的選育及小麥淀粉廢水與木薯發(fā)酵生產(chǎn)丁醇的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著石化資源日益耗竭,各國(guó)開(kāi)始重視可再生資源的利用。丁醇是重要的有機(jī)溶劑和化工原料,作為生物燃料,性能優(yōu)于乙醇。丁醇發(fā)酵中,原料成本占總成本的比例高達(dá)60%~70%,并且由于丁醇對(duì)菌體的毒害作用,一般總?cè)軇┊a(chǎn)量只有18~20g/L,溶劑得率為0.34g/g。溶劑產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高,使發(fā)酵法無(wú)法與石油化工競(jìng)爭(zhēng)。本文通過(guò)丁醇浸泡及N+束注入誘變篩選丁醇耐受性強(qiáng)、溶劑產(chǎn)量高的菌種,并用小麥淀粉廢水與木薯等廉價(jià)原料代替玉米,降低生產(chǎn)成本,提高生

2、物丁醇的競(jìng)爭(zhēng)力。
   通過(guò)丁醇浸泡處理,篩得高耐受性菌株BR30-2,丁醇產(chǎn)量達(dá)11.77g/L,比出發(fā)菌提高16.65%。再經(jīng)N+束注入誘變,篩得高產(chǎn)菌BH-9,丁醇與總?cè)軇┊a(chǎn)量分別達(dá)14.51g/L、23.14g/L,較出發(fā)菌提高43.81%、38.28%,BH-9穩(wěn)定性良好。
   研究了電子轉(zhuǎn)移介體、有機(jī)酸鹽、pH緩沖劑、還原劑以及震蕩和通氣對(duì)丁醇發(fā)酵的影響。刃天青低于0.50‰時(shí)可用作篩選高還原力菌株的指示劑

3、。電子轉(zhuǎn)移介體中,中性紅顯著提高丁醇比例;亞甲基藍(lán)調(diào)控作用不明顯;甲苯胺藍(lán)抑制作用較強(qiáng)。有機(jī)酸鹽均可提高溶劑產(chǎn)量,添加0.30%乙酸鈉或0.10%丁酸鈉時(shí),丁醇產(chǎn)量分別達(dá)16.20g/L、16.59g/L。pH緩沖劑中,K2HPO4可以促進(jìn)溶劑生成,濃度為0.40%時(shí)丁醇產(chǎn)量達(dá)16g/L;CaCO3、兩種緩沖鹽(Na2HPO4:KH2PO4=1:1)不利于溶劑生產(chǎn)。還原劑Na2S、L-半胱氨酸鹽酸鹽、Vc均不利于丁醇發(fā)酵。間歇震蕩對(duì)溶劑

4、產(chǎn)量影響不大;不同發(fā)酵時(shí)期通氣對(duì)發(fā)酵影響效果不同;相同發(fā)酵時(shí)期,通氣時(shí)間越長(zhǎng),氧氣對(duì)菌體抑制作用越明顯。
   小麥淀粉廢水中添加木薯進(jìn)行丁醇發(fā)酵試驗(yàn),通過(guò)單因子試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定的優(yōu)化培養(yǎng)基配方為:木薯粉5%,蛋白A3%,丁酸鈉0.10%,K2HPO40.10%。最適培養(yǎng)條件為:溫度37℃,初始pH7,種齡24h,接種量3%,裝液量110mL/250mL,發(fā)酵周期80h。丁醇與總?cè)軇┊a(chǎn)量達(dá)19.32g/L、32.34g/L,溶

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