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

1、隨著石化資源日益耗竭，各國開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)酵法無法與石油化工競爭。本文通過丁醇浸泡及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、物丁醇的競爭力。
　　 通過丁醇浸泡處理，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。間歇震蕩對溶劑

4、產(chǎn)量影響不大；不同發(fā)酵時(shí)期通氣對發(fā)酵影響效果不同；相同發(fā)酵時(shí)期，通氣時(shí)間越長，氧氣對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