拜氏梭菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052发酵玉米皮生产丁醇

玉米皮作为玉米淀粉加工的副产物,是一种可用于生产液体燃料的潜在廉价优质的生物质资源。本文以玉米皮为原料,对拜氏梭菌发酵生产丁醇进行了研究。实验结果表明,玉米皮首先在最优的预处理温度140℃下使用0.5%硫酸水溶液以固液比1∶8处理20 min,再添加200 IU/g底物糖化酶、1.0 IU/g底物木聚糖酶进行酶解,可以使原料中的淀粉和半纤维素转化为可发酵糖,此时水解液中的总糖浓度为50.46 g/L。然后使用1.0%的活性炭对水解液进行脱毒处理以去除发酵抑制物,再进行丁醇发酵,丁醇产量为9.72 g/L,总溶剂产量可达14.09 g/L,糖醇转化率为35.1%。上述研究结果证明玉米皮作为一种粮食加工废弃物用于液体燃料丁醇的生产在技术上是完全可行的。

拜氏梭菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052在木薯发酵中耐高浓度丁醇的菌株筛选

研究以木薯为发酵底物在不同丁醇浓度的定向驯化过程中各时期的丁醇产量变化;设计了逐步加大丁醇浓度;一次性将丁醇浓度加大至最高浓度20 g/L的一次性驯化;及多次转接循环驯化3种驯化方法,考察驯化后的菌株对丁醇的耐受性,发酵产丁醇效果,及循环驯化次数与丁醇产量的关系。结果表明,在添加各个浓度的丁醇发酵后,各处理在180 h后仍然有丁醇产生,且添加丁醇的浓度达20 g/L时,在180 h后产生的丁醇仍有3.5 g/L。经逐步增大耐丁醇浓度驯化的菌株在发酵中具有较高的活性,不仅可以在高达20 g/L的丁醇中生长,并能抵制丁醇的抑制而产生新的丁醇,发酵180 h后丁醇为7.3 g/L。而将驯化浓度一次性添加到较高浓度驯化后的菌株出现性状衰减,导致菌株活性减弱,发酵产丁醇能力降低。表明用驯化的方法可提高菌株对丁醇的耐受性,经筛选后得到一株较高的耐丁醇菌株,在梭菌培养基中,最高的耐受丁醇浓度达到13 g/L。

紫外诱变和丁醇驯化复合选育高产丁醇菌株

本研究以Clostridium beijerinckii NCIMB 8052为出发菌株,利用紫外诱变和高丁醇环境驯化相结合的方法复合选育,最终获得一株耐丁醇的高产突变株,命名为Clostridium beijerinckii ZL01。与出发菌株8052相比,ZL01对丁醇初始浓度的耐受能力从10g/L提高到11g/L。5L发酵罐的分批发酵结果表明,丁醇的产量从10.34g/L增加为15.01g/L,提高45.16%;总溶剂从12.87g/L增加为19.55g/L,提高49.01%;发酵周期缩短4h,发酵强度从0.27g(/L.h)提高为0.44g(/L.h),遗传稳定性实验表明,该菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化。

拜氏梭菌发酵玉米秸秆水解液生产燃料丁醇

以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液代替传统的乙酸-乙酸钠缓冲液作为玉米秸秆预处理物酶解的缓冲液,经过72~96 h水解,水解液中还原糖浓度较之前高出14%。在50℃,110 r/min条件下,以Ca（OH）2对水解液进行脱毒处理,Clostridium beijerinckii 8052发酵脱毒后的水解液获得丁醇的量为8.7 g/L,比脱毒前高出52.6%。通过紫外诱变提高C.beijerinckii 8052的糖摄取量,以此来提高丁醇产量,经过20轮的连续诱变,获得一株突变株CM20,利用其发酵脱毒后的水解液,糖利用率提高了14%,ABE（丙酮、丁醇和乙醇）产量可达19 g/L,其中丁醇产量为10.8 g/L。

Clostridium thermocellum与Clostridium beijerinckii偶联发酵玉米棒芯产丁醇

通过纤维小体产生菌Clostridium thermocellum ATCC 27405与产溶剂菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052的偶联培养,直接从木质纤维原料厌氧发酵生产丁醇。首先考察C.thermocellum在60℃下对玉米棒芯的降解情况,初始玉米棒芯浓度为50 g L-1。分阶段控制发酵pH,并在指数生长期内间歇补给55 g L-1玉米棒芯,C.thermocellum 120h内降解94.3 g L-1玉米棒芯,发酵上清液经稀硫酸水解后,测得总还原糖含量为37.4 g L-1,其中戊糖含量24.8 g L-1,葡萄糖含量5.28 g L-1。进一步研究C.thermocellum和C.beijerinckii偶联发酵,利用玉米棒芯生产总溶剂(丙酮、丁醇、乙醇)浓度达16.0 g L-1,其中丁醇产量高达8.75 g L-1。研究结果表明:该偶联发酵体系无须添加外源纤维素酶,并能同时发酵己糖和戊糖,具有实现生物燃料低成本生产的潜力。

基于单片机的横切纸机控制系统改造

本文介绍了使用C8051F123高速单片机改造瓦楞纸板生产线中横切纸机控制系统的方法,该方法克服了原有系统的缺点,提高了控制精度。