發(fā)布時間：2021-08-03 21:01

　　隨著化石能源的缺乏和環(huán)境問題的凸顯,生物丁醇開始受到越來越多的關(guān)注。在丙酮丁醇梭菌利用玉米生產(chǎn)溶劑的過程中,原料成本占了總生產(chǎn)成本的七成。而糧食作物作為原料進(jìn)行能源的生產(chǎn)時,人類的糧食供應(yīng)安全也會受到嚴(yán)重的影響。因此,迫切需要尋找高產(chǎn)的非糧食原料來替代傳統(tǒng)生物丁醇的發(fā)酵原料。針對上述問題,本文以丙酮丁醇梭菌Clostridiumacetobutylicum CGMCC 1.0134為發(fā)酵菌株,研究采用餐廚廢棄物、蘋果渣和蕨根（Fern Root,FR）淀粉為替代原料進(jìn)行丁醇發(fā)酵測試,重點(diǎn)研究解決FR發(fā)酵過程的相轉(zhuǎn)型延遲、溶劑產(chǎn)率低等問題,并通過代謝通量計算、發(fā)酵過程關(guān)鍵酶基因的轉(zhuǎn)錄水平等的測定分析,揭示FR丁醇發(fā)酵的機(jī)制及其具有較高丁醇/丙酮比（丁/丙）的內(nèi)在機(jī)理。主要結(jié)果總結(jié)如下:（1）餐廚廢棄物、蘋果渣、餐廚廢棄物和果渣混合物以及蕨根等非糧原料的丁醇發(fā)酵能力研究結(jié)果顯示:發(fā)酵液中的丁醇（總?cè)軇舛确謩e為3.9 g/L（6.9 g/L）,5.5 g/L（10.2 g/L）,7.4 g/L（14.5 g/L）和6.2 g/L（10.6 g/L）;丁醇（總?cè)軇┑寐史謩e為0.026g/... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１中國近年石油生產(chǎn)、消耗量及探明儲量（１９８０－２０１４）則??Ｆｉｇ?１．１?Ｃｈｉｎａ＇ｓ?ｏｉｌ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｐｒｏｖｅｎ?ｒｅｓｅｒｖｅｓ?ｉｎ?ｒｅｃｅｎｔ?ｙｅａｒｓ?（１９８０－２０１４）??

引?言入所需的工業(yè)微生物中以用于丁醇生產(chǎn)。例如，大腸桿菌已被用作丁徑的宿主［４３］［４４］。最近報道了適應(yīng)性惡臭假單胞菌菌株可以在高達(dá)６?％積）的丁醇存在下穩(wěn)定的生長，因此其可能是生物丁醇生產(chǎn)的潛在第三，新型發(fā)酵工藝的開發(fā)和下游加工的改進(jìn)對于提高丁醇生產(chǎn)的經(jīng)爭性也十分重要。由于能量成本太高，從較稀的發(fā)酵液（約１?％）中的傳統(tǒng)蒸餾方法經(jīng)濟(jì)性太低。據(jù)估計，如果發(fā)酵液中的最終丁醇濃度％，通過蒸餾回收丁醇的能量需求將降低６２?％＾。為了降低回收能源目前已經(jīng)有研究對幾種發(fā)酵方法和原位回收方法進(jìn)行了驗(yàn)證［４７］［４８］。中有吸附，氣提，萃取，滲透／反滲透，滲透蒸發(fā)等［３２］［４９］。最近有研具有同時ＡＢＥ發(fā)酵和真空原位產(chǎn)物回收的新型發(fā)酵方法Ｐ１。隨著分發(fā)酵工程的進(jìn)步，未來有望實(shí)現(xiàn)更高效，成本更低的下游工藝。??３０００－ｔ??１００??

圖１．４本論文研宄框架??Ｆｉｇ?１．４?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｐａｐｅｒ??宄內(nèi)容如下：??用廉價非糧作物蕨根（ＦＲ），餐廚廢棄物，蘋果渣代替玉醇發(fā)酵，并選出最合適的底物作為本實(shí)驗(yàn)中用來替代玉米的過單因素分析，對以蕨根（ＦＲ）?丁醇發(fā)酵過程中的碳源濃始水解葡萄糖濃度和發(fā)酵時間的影響范圍進(jìn)行確定。再通過響應(yīng)面法以期對發(fā)酵條件進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化；??宄以ＦＲ為原料的丁醇發(fā)酵性能，并將其與在同等操作條件的丁醇發(fā)酵性能作對比，分析二者的差異，研宄以ＦＲ為原現(xiàn)的發(fā)酵時間長，溶劑產(chǎn)量低下的原因；??解決以ＦＲ為原料的丁醇發(fā)酵中所出現(xiàn)的上述問題，本論文溶液（ＹＥ）的優(yōu)化調(diào)控手段。同時，監(jiān)測了發(fā)酵液中游離氨、測定丙酮丁醇梭菌代謝過程中相關(guān)關(guān)鍵酶基因的表達(dá)水平

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高產(chǎn)丁醇菌株選育及其耐受丁醇機(jī)制研究[D]. 李漢廣.江南大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基因工程大腸桿菌發(fā)酵甘油生產(chǎn)丁醇的研究[D]. 周鵬鵬.華東理工大學(xué) 2013
[2]中國能源安全的戰(zhàn)略思考[D]. 甘霞.貴州師范大學(xué) 2007



本文編號：3320330