纖維素廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸.pdf

1、乳酸是三大有機(jī)酸之一,用途廣泛,需求量在逐年增加。乳酸分子中具有不對(duì)稱碳原子,因此有L-、D-乳酸兩種旋光異構(gòu)體及DL-乳酸外消旋體。由于人體只、能代謝L-乳酸,因此在食品及醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域用L-乳酸代替D-乳酸和DL-乳酸成為發(fā)展趨勢(shì)。而L-乳酸最具應(yīng)用潛力的是生產(chǎn)聚乳酸(PLA),制造生物可降解性塑料,其市場(chǎng)潛力巨大,發(fā)展前景十分誘人。 麥秸、谷秸、高粱秸、玉米秸、造紙廢渣是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的下腳料和造紙工業(yè)的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球纖維素類物質(zhì)的

2、年總產(chǎn)量達(dá)1000億噸以上。除部分用于造紙、建筑、紡織等行業(yè)外,大部分未能被有效利用,有些還造成環(huán)境污染(如農(nóng)林產(chǎn)品加工廢渣、城市垃圾等)。能將這些纖維類物質(zhì)廢棄物進(jìn)行糖化生產(chǎn)乳酸是當(dāng)今資源再生的一個(gè)有效途徑。 本文旨在運(yùn)用纖維素酶的高產(chǎn)菌株斜臥青霉(Peniciilium decumbens)Ju-A10。和L-乳酸高產(chǎn)菌株鼠李糖乳桿菌(Lac tobacillus Rhamnosus)ATCC 10863進(jìn)行分階段的混合培養(yǎng),以植物

3、纖維性材料生產(chǎn)L-乳酸以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。 本論文研究分別從產(chǎn)酶時(shí)間、碳源種類及其水平、裝液量、搖瓶轉(zhuǎn)數(shù)等幾個(gè)方面對(duì)斜臥青霉(Penicillium decumbens)Ju-A10產(chǎn)CMCase的條件進(jìn)行單因次的優(yōu)化試驗(yàn),根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,選出影響產(chǎn)酶條件明顯的碳源種類及水平、裝液量,用響應(yīng)面分析法(RSA)對(duì)這兩因素做進(jìn)一步的優(yōu)化,結(jié)果表明,碳源為谷秸,碳源水平在9.77%、裝液量在64.7 mL時(shí),CMCase的產(chǎn)量最高,為29.2

4、6IU/mL；碳源為麥秸,碳源水平在8.69%、裝液量在54.2 mL時(shí),CMCase的產(chǎn)量最高,為29.14IU/mL；碳源為造紙廢渣,碳源水平在9.97%、裝液量在54.2 mL時(shí),CMCase的產(chǎn)量最高,為29.81IU/mL；碳源為高粱秸,碳源水平在10.05%、裝液量在49.65 mL時(shí),CMCase的產(chǎn)量最高,為37.57IU/mL；碳源為玉米秸,碳源水平在8.00%、裝液量在55.25 mL時(shí),CMCase的產(chǎn)量最高,為2