白酒糟水解液中丁醇发酵抑制物的筛选及其对丁醇发酵的影响

白酒糟经酶解后可作为丁醇发酵的优良原料,但其水解液中含有的抑制物质会对丁醇发酵造成影响。该研究利用Ca(OH)2对酒糟水解液进行脱毒处理。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对酒糟水解液中的主要成分进行分析,并应用多元统计分析方法确定主要的抑制物质种类。结果表明,酒糟水解液中共检测出18种化合物,其中酸类和酯类含量最高,分别为232.81 mg/L和126.69 mg/L。用Ca(OH)2脱毒处理表明对酸类和酯类物质的去除率最高,分别达到38.2%~78.9%和83.1%~93.3%,最佳脱毒条件为pH 10,25℃处理1 h。结合主成分分析(PCA)和偏最小二乘分析(PLS)结果,油酸乙酯、亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、棕榈酸、己酸是丁醇发酵的显著负相关因子。潜在抑制物单因素试验结果表明,己酸添加量达800 mg/L时,对丁醇发酵有显著抑制作用(P<0.05),其他四种物质对其没有显著影响(P>0.05)。五类物质(等量混合)添加量达400 mg/L时,其对丁醇发酵具有协同抑制作用(P<0.05),丁醇含量相比于对照组减少了29.1%。综上,两种酸类和三种酯类物质是酒糟水解液中的潜在抑制物,其协同作用抑制了丁醇发酵。

生物丁醇原料中抑制物的抑制机理与脱毒方法研究进展

为了有效降低原材料成本,研究人员开始利用廉价的生物质资源作为发酵原料生产丁醇。然而,原料与预处理过程中产生的抑制物会影响发酵,脂肪酸、呋喃和酚类化合物是原料中主要的3类抑制物。介绍了脂肪酸、呋喃和酚类化合物对ABE(丙酮-丁醇-乙醇)发酵的影响,并讨论了常见的脱毒方法对这3类抑制物的脱毒效果,旨在为优化ABE发酵过程提供借鉴。