纖維素燃料乙醇菌酶共發(fā)酵條件優(yōu)化及解毒機(jī)理.pdf

1、在纖維素乙醇生產(chǎn)中，木質(zhì)纖維素預(yù)處理過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物會(huì)對(duì)纖維素酶和酵母產(chǎn)生毒性作用，因而必須采取低成本的有效方法解除或降低預(yù)處理副產(chǎn)物對(duì)發(fā)酵的抑制，從而減小纖維素酶和酵母的用量，降低纖維素乙醇成本。
　　本文以蒸汽爆破預(yù)處理的玉米秸稈為原料，利用本實(shí)驗(yàn)室篩選得到的菌FLZ10進(jìn)行菌酶共發(fā)酵研究，確定適合菌酶共發(fā)酵的工藝并對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，分析菌FLZ10在菌酶共發(fā)酵工藝中的作用。
　　首先，分別在分步糖化發(fā)酵（SHF）和同

2、時(shí)糖化發(fā)酵（SSF）工藝中添加FLZ10，結(jié)果表明添加FLZ10菌于分步糖化發(fā)酵工藝?yán)w維素產(chǎn)乙醇濃度最高達(dá)到26,433g/L，同步糖化發(fā)酵工藝中乙醇濃度最高達(dá)到27.27g/L，從而確定SSF工藝更適合菌酶(纖維素降解菌FLZ10與商品纖維素酶）共發(fā)酵產(chǎn)乙醇。
　　其次，本文對(duì)菌酶共發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化并探討FLZ10菌的生長(zhǎng)情況。本文根據(jù)FLZ10菌培養(yǎng)條件對(duì)SSF工藝中菌酶共發(fā)酵的影響確定投加48h液體產(chǎn)酶菌最適合進(jìn)行菌酶共

3、發(fā)酵提高纖維素燃料乙醇濃度。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)1mlFLZ10菌孢子懸液可以將48h時(shí)刻的發(fā)酵液酶活從2.64IU/ml提高至10.99IU/ml，進(jìn)而確定了FLZ10菌可以促進(jìn)發(fā)酵體系酶活性。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明FLZ10菌對(duì)葡萄糖的利用速度無(wú)法構(gòu)成對(duì)酵母的競(jìng)爭(zhēng)性。實(shí)驗(yàn)通過(guò)稱重法研究得出菌FLZ10在洗液培養(yǎng)基中菌體重量最高可增加2.61倍，從而確定了秸稈洗液更利于菌FLZ10的生長(zhǎng)代謝。
　　最后，本文分析了FLZ10及其突變株在纖維素乙

4、醇生產(chǎn)中的解毒作用，研究發(fā)現(xiàn)FLZ10菌可以改變發(fā)酵環(huán)境pH，使其呈堿性。然后論文研究分析菌FLZ10對(duì)汽爆秸稈抑制物的代謝，發(fā)現(xiàn)菌對(duì)抑制物的去除率分別為甲酸75.2％、乙酸38.7%、蘋果酸80.1%、苯酚73.9%、呋喃甲醛、5-羥甲基2-呋喃甲醛100%。實(shí)際發(fā)酵液中，48h后，菌FLZ10對(duì)苯酚和5-HMF的去除率分別達(dá)到了20.2%、66.9%；甲酸24.4%、蘋果酸7.07%、糠醛10.7%。結(jié)果表明菌 FLZ10對(duì)發(fā)酵抑制