利用淀粉發(fā)酵產(chǎn)酸合成PHA的研究.pdf

1、聚羥基脂肪酸酯(PHA)是許多微生物合成的胞內(nèi)碳源儲藏性物質(zhì)。作為一種生物可降解塑料,它不僅具有高分子材料的熱塑性,還能以可再生生物資源為基本生產(chǎn)原料,因而倍受關(guān)注。但是較高的成本限制了PHA的大規(guī)模使用。為了降低PHA的生產(chǎn)成本,近年來國內(nèi)外進行了許多利用混合菌種和有機廢水合成PHA的研究。
　　 本論文研究了以淀粉發(fā)酵產(chǎn)物為碳源合成PHA的情況,主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)考察了水解酸化階段溫度、底物濃度、pH值

2、和反應(yīng)時間對發(fā)酵末端產(chǎn)物產(chǎn)量和組成的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),溫度為35℃時,酸化率和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)最高；而不同的淀粉濃度、pH值和反應(yīng)時間不僅影響酸化率和發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量,而且會改變發(fā)酵產(chǎn)物構(gòu)成。確定了最佳的酸化條件:溫度35℃,淀粉濃度為4g／L,pH值為5.5,反應(yīng)時間為12h。在該酸化條件下進行厭氧發(fā)酵,VFA含量為3.11g／L,其中丁酸為主,乙酸和丙酸也有一定的含量。
　　 (2)PHA合成反應(yīng)過程中,研究了混合菌種對混合

3、酸的利用速率。結(jié)果表明,混合菌種對丁酸的利用速率最快,乙酸、丙酸、戊酸消耗緩慢。反應(yīng)8h后,各有機酸基本被消耗完,PHA量也達到最大值,為1.6g／L,占細胞干重的34.7％。
　　 (3)提取合成的PHA,采用氣相色譜.質(zhì)譜聯(lián)用分析、核磁共振、熱失重、差式掃描量熱方法對其結(jié)構(gòu)和熱性質(zhì)進行表征。核磁共振圖譜結(jié)果分析得此PHA樣品為聚羥基丁酸戊酸酯(PHBV)共聚物,3HV的含量占8.9 mol％。熱分析結(jié)果表明,此PHA的熔點為