纤维素酸解副产物对Clostridium acetobutylicum CICC8012发酵的影响

为确定纤维素酸解副产物对C.acetobutylicum CICC8012发酵生产纤维燃料丁醇的影响,选择乙酸根、甲酸、葡萄糖醛酸、氯化钠、硫酸钠、糠醛、羟甲基糠醛(HMF)、香豆酸、阿魏酸、丁香醛、香草醛等纤维素酸解副产物,研究其对菌种发酵的影响.结果表明:甲酸和酚类物质的抑制作用强烈,0.5 g/L的甲酸、阿魏酸或香豆酸存在时对丁醇的抑制率分别为88.1%、22.1%、82.4%,丁香醛(≥0.5 g/L)、香草醛(≥2 g/L)可使发酵的延滞期变长,但抑制作用小于阿魏酸和香豆酸;1 g/L的糠醛、HMF、葡萄糖醛酸存在时对丁醇的抑制率分别为9.8%、4.6%、7.3%,10 g/L乙酸钠存在时对丁醇的抑制率为4.8%,这4种物质对丁醇发酵的抑制作用不大;硫酸钠、氯化钠质量浓度大于5 g/L时对发酵产生抑制作用,浓度达到20 g/L时菌体几乎不能生长.当各抑制物混合时,若抑制物的含量超过临界点,各抑制物间存在相互促进的作用;小麦秸秆水解液的发酵结果表明,水解液成分复杂,抑制作用更为强烈.

硫酸亚铁促进Clostridium acetobutylicum CICC8012发酵麦秸水解液产丁醇

以农业废弃物小麦秸秆为原料,以丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum CICC8012为菌种发酵生产丁醇,通过单因素实验和响应面优化设计,优选硫酸亚铁对水解液进行原位脱毒,优化发酵条件并验证硫酸亚铁原位脱毒对多种原料的有效性.发酵结果显示,伴随发酵液残糖含量显著降低,溶剂产量和发酵效率显著提高.在优化的发酵条件下,初始糖浓度50 g/L,接种量10.5%,硫酸亚铁浓度0.4 g/L,发酵65 h,丁醇产量达7.33 g/L,与优化模型预测值7.35 g/L的最大丁醇产量接近,模型显著可靠.对稻草水解液、玉米秸秆水解液、标准水解液等不同原料进行处理,丁醇和总溶剂产量均得到显著提高.本研究证明直接添加硫酸亚铁对秸秆水解液丁醇发酵具有显著促进作用,很可能是一种潜在的通用增效方法,可用于提高纤维素水解液的丁醇产量.