利用木質(zhì)纖維素預(yù)處理廢液生產(chǎn)飼料酵母.pdf

1、化石能源的運(yùn)輸燃料目前存在諸多問題,如溫室氣體排放,環(huán)境污染,資源枯竭,不平衡的供需關(guān)系等,利用生物燃料替代傳統(tǒng)化石能源可以緩解甚至消除這些問題。由于在現(xiàn)有技術(shù)下,主要是將木質(zhì)纖維素原料中的纖維素組分進(jìn)行降解并進(jìn)而發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乙醇等,而半纖維素發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乙醇的效率較低,因此,目前很多的預(yù)處理方法都是先將半纖維素溶解出來,以有利于提高纖維素的酶解效率。但如何將這部分半纖維素組分充分和高值化應(yīng)用,對(duì)實(shí)現(xiàn)纖維原料的“生物煉制”具有重要意義。而利

2、用預(yù)處理過程中分離的木糖等組分,生產(chǎn)附加值較高的且社會(huì)需求巨大的飼料酵母,是解決這個(gè)問題的一個(gè)有效途徑。
　　本文篩選出一株可利用預(yù)處理廢液中主要單糖木糖的絲孢酵母Y1。通過對(duì)18sDNA片段、ITS DNA片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增、測(cè)序及比對(duì),確定了該酵母屬于擔(dān)子菌類的絲孢酵母(Trichosporon)。初步確定其屬于loubieri種,該菌種具有很好的生物安全性。
　　由于預(yù)處理廢液中含有較多的抑制菌株生長(zhǎng)的物質(zhì),因此必須首

3、先對(duì)篩選出的酵母進(jìn)行馴化,使其在預(yù)處理廢液中能夠正常生長(zhǎng)。采用玉米秸稈的稀酸預(yù)處理廢液對(duì)該菌株進(jìn)行馴化,確立了酵母Y1的培養(yǎng)條件及馴化方法。通過采用搖瓶馴化結(jié)合平板馴化篩選等方法,經(jīng)過長(zhǎng)期馴化,使酵母對(duì)抑制劑的耐受性得到了顯著的提高。經(jīng)過馴化后,在僅將預(yù)處理液pH調(diào)整到5.0后,添加0.25%的硫酸銨作為氮源的條件下,72 h后預(yù)處理液中葡萄糖能被全部利用,96 h時(shí)90%的還原糖被利用,同時(shí)菌體量達(dá)到了16.7 g/L。
　　為

4、了提高預(yù)處理廢液中糖的含量,增加酵母菌體量,對(duì)玉米秸稈的預(yù)處理工藝進(jìn)行了探索,發(fā)現(xiàn)在1:6固液比,2%硫酸濃度下進(jìn)行水解,可以在使得固形物獲得較高酶解率的同時(shí),預(yù)處理液中糖的含量也較高。對(duì)多種脫毒方法和條件進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)采用5%活性炭吸附,在脫除73.8%的HMF和76.8%的糠醛的同時(shí),保留了96.7%的葡萄糖和93.6%的還原糖,是一種較好的脫毒方法。在脫毒后的預(yù)處理液中進(jìn)行酵母培養(yǎng),其菌體量達(dá)到25.4 g/L。通過對(duì)預(yù)處理固形物