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关键词：
陈化小麦,玉米,传统工艺,生料发酵
发表时间：
2013-11-15 09:14:18
氮源控制对玉米芯残渣同步糖化发酵生产2_3_丁二醇的影响_彭晓培
安琪 | -> | 675| 0| 1064.918MB |玉米芯残渣,2,3-丁二醇,同步糖化发酵,氮源控制,纤维素酶
摘要： 以2,3-丁二醇生产为研究对象，对同步糖化发酵系统中氮源控制的影响进行了研究。对于不同氮源，微生物表现出利用差异性，从而导致不同的发酵结果。结合以上特性，可以使用发酵过程补氮控制及不同氮源组合方式来达到氮源结构优化目的，从而获得更高的产物转化率。结果表明，利用发酵过程分批补氮方式获得了27.625 g/L的2,3-丁二醇终产量，较单次投入酵母浸粉(21.273 g/L) 提高了29.86 %，利用酵母粉与尿素组合的方式获得了28.582 g/L的2,3-丁二醇终产量，较单独使用尿素(25.295 g/L)提高了12.99 %。
氮源作为微生物生长的必需物质， 在微生物发酵过程中起着至关重要的作用[1]。目前，针对氮源控制的研究较少， 仅局限于培养基优化过程当中对氮源种类及添加量的研究[2-5]。这种较为粗放的氮源控制方式不可避免的会造成发酵产率低下。
2,3-丁二醇（2,3-butanediol，2,3-BD）是一种无色无味的透明液体，广泛应用于化工、食品、燃料和航空航天领域。作为石油替代战略中的重要平台化合物[6]，2,3-丁二醇的研究越来越受到重视。目前， 利用生物法生产2,3-丁二醇的报道较多，但由于其原材料（葡萄糖、蔗糖、
乳糖、甘油、淀粉水解液、糖蜜等）[7-12]成本较高，不利于工业化生产，因此，选择一种廉价原材料来解决这一问题迫在眉睫。
作为地球上最丰富、最廉价的可再生资源，木质纤维原料在发酵工业中越来越受到重视。然而，葡萄糖阻遏效应的存在使得纤维素的酶解无法获得较高的糖浓度，因此，发酵使用的酶解液往往需要经过浓缩环节，从而大大增加了能耗。同时，由于纤维素酶较难回收利用，这就进一步增加了生产成本。利用同步糖化发酵的方法，可以避免葡萄糖阻遏作用，同时可以减少纤维素酶用量，从而大幅度降低生产成本。
本研究利用木糖工业废渣———玉米芯残渣进行同步糖化发酵生产2,3-丁二醇，针对同步糖化发酵过程当中受纤维素酶解速率影响所体现出的氮源控制问题， 从整个发酵过程中碳氮比及复合氮源方面进行研究， 以期提高2,3-丁二醇同步糖化发酵产物浓度。
2,3-丁二醇（2,3-butanediol，2,3-BD）是一种无色无味的透明液体，广泛应用于化工、食品、燃料和航空航天领域。作为石油替代战略中的重要平台化合物[6]，2,3-丁二醇的研究越来越受到重视。目前， 利用生物法生产2,3-丁二醇的报道较多，但由于其原材料（葡萄糖、蔗糖、
乳糖、甘油、淀粉水解液、糖蜜等）[7-12]成本较高，不利于工业化生产，因此，选择一种廉价原材料来解决这一问题迫在眉睫。
作为地球上最丰富、最廉价的可再生资源，木质纤维原料在发酵工业中越来越受到重视。然而，葡萄糖阻遏效应的存在使得纤维素的酶解无法获得较高的糖浓度，因此，发酵使用的酶解液往往需要经过浓缩环节，从而大大增加了能耗。同时，由于纤维素酶较难回收利用，这就进一步增加了生产成本。利用同步糖化发酵的方法，可以避免葡萄糖阻遏作用，同时可以减少纤维素酶用量，从而大幅度降低生产成本。
本研究利用木糖工业废渣———玉米芯残渣进行同步糖化发酵生产2,3-丁二醇，针对同步糖化发酵过程当中受纤维素酶解速率影响所体现出的氮源控制问题， 从整个发酵过程中碳氮比及复合氮源方面进行研究， 以期提高2,3-丁二醇同步糖化发酵产物浓度。
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