ORP调控对葡萄糖和果糖混合底物丁醇发酵的影响

采用氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)调控以模拟菊芋块茎酸解液(葡萄糖和果糖混合糖)为底物进行的丙酮丁醇发酵过程,能够有效控制"酸崩溃"现象的发生。已通过实验确定最佳调控策略为控制整个发酵过程的ORP不低于-460mV。本研究在最佳调控策略下,发酵终点丁醇浓度从3.39g/L提高到11.65g/L,残糖浓度从30.82g/L降低到1.38g/L。对比ORP调控组和对照组发现,ORP调控能够改变发酵过程中细胞内还原力水平,能量状态和代谢流向,因此ORP调控能有效防止"酸崩溃"现象发生,调节菌体生长和溶剂产量。ORP调控策略应用于以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵具有操作可行性,是一种简便而有效的工艺优化手段。     

氧化还原电位调控混合糖为底物的丁醇发酵

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位（oxidoreduction potential, ORP）能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率,并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物,通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中,控制ORP不低于-460 mV时,丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L^-1及19.71 g·L^-1,相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%,残糖浓度降低至3.20 g·L^-1,糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。     

氧化还原电位调控混合糖为底物的丁醇发酵

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率,并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物,通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中,控制ORP不低于-460 mV时,丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L-1及19.71 g·L-1,相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%,残糖浓度降低至3.20 g·L-1,糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。     

基于果糖与葡萄糖不同混合比例的丙酮丁醇发酵

介绍了以不同底物的丁醇发酵结果,阐述了在以55g/L葡萄糖与果糖（1∶4）混合糖模拟菊芋物料为底物的丁醇发酵过程中存在果糖利用及丁醇产量较低等问题,研究了基于葡萄糖与果糖不同混合比例（1∶2、2∶3、3∶2及3∶1）的丁醇发酵性能。研究结果说明了随着混合比例提高,发酵时间由76h缩短至48h,菌体最大生物量OD620由2.1提高至4.3,而当葡萄糖与果糖混合比例为1∶2时,发酵过程中菌体细胞对果糖代谢能力最佳,且终点残糖浓度仅为2.1g/L,果糖利用效率达到95.03%,丁醇及总溶剂产量分别达到9.7g/L与16.0g/L。     

可再生原料发酵生产生物丁醇的研究进展

介绍了生物丁醇制造技术发展现状及产丁醇微生物及其代谢机制,简述了基于可再生原料生物丁醇制造工艺中存在问题及其应对策略,介绍了国内外针对可再生物料发酵生产生物丁醇的最新研究进展,最后展望了生物丁醇的未来发展前景。     

LiCl/DMAc溶解再生甘蔗渣的表征分析与酶解特性

为了提高甘蔗渣的酶解率,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺对甘蔗渣和稀硫酸预处理后的甘蔗渣进行溶解后再生,并对原生样品、再生样品和溶解残渣进行组分分析、结构表征和酶解实验。研究结果表明:稀硫酸预处理能够促进甘蔗渣在LiCl/DMAc中的溶解;再生样品不仅组成发生改变,而且结构更加疏松,纤维素构型从Ⅰ型变为Ⅱ型;LiCl/DMAc对纤维素、木聚糖、阿拉伯聚糖和木质素的溶出作用导致溶解残渣的组成改变,结构更加疏松,结晶指数降低;与原生样品相比,再生样品的酶解率显著提高,甘蔗渣再生样品中纤维素和木聚糖的酶解率分别为82.18%和51.71%,而经稀硫酸预处理后的甘蔗渣再生样品中纤维素的酶解率高达89.04%;溶解残渣中纤维素和木聚糖的酶解率也较溶解前显著提高。采用Li Cl/DMAc对甘蔗渣进行溶解再生可作为一种有效的木质纤维素处理手段。