厌氧减量废弃毕赤酵母耦联丁酸和丁醇高效生产

摘要：

丁酸和丁醇是重要的平台化合物、生物燃料,传统发酵法生产丁酸和丁醇存在原料价格高、前处理操作复杂等问题;丁酸和丁醇发酵均需要充足的氨基酸和碳水化合物作为氮碳源,而重组毕赤酵母废弃物含有丰富的蛋白和多糖,可以满足上述需求.利用NaOH处理废弃酵母,形成废弃酵母悬浊液,使用该悬浊液与葡萄糖直接复配形成废弃酵母含量(细胞干重,DCW)5.6 g/L的初始发酵培养基,可直接启动丁酸发酵.当发酵进行到24 h,酪丁酸梭菌足以耐受高SO42-环境时,一次性或分批添加上述悬浊液,使废弃酵母总投料量达到26.3 g/L.当葡萄糖浓度降低到10 g/L以下,连续流加浓缩葡萄糖溶液,最终丁酸浓度可达51-54 g/L的高水平,比对照(80 g/L玉米粉培养基)提高～160％.其中,废弃酵母表观减量率～49％,丁酸占总酸比例达到98％;蛋白降解所得氨基酸的利用率为70％;多糖降解为寡糖,有效利用率～66％.使用相同操作工艺进行丁醇发酵,最终丁醇浓度可达11.5 g/L,废弃酵母表观减量率高达71％.利用上述厌氧减量法处理废弃酵母,充分利用了悬浊液中的氨基酸、寡糖、SO42-,提高了产物浓度,省去了昂贵的有机氮源和生物酶的使用,简化了复杂的前处理过程,从而实现了废弃酵母的减量化资源化和发酵产品丁酸和丁醇的高效清洁生产.

关键词：氨基酸、丁醇发酵、丁酸发酵、废弃毕赤酵母、废弃生物质减量化资源化、清洁生产

所属期刊栏目：29

分类号：S562;S661.1;TD712

资助基金：国家重点研发计划2021YFC2101100

在线出版日期：2023-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：259-270