玉米秸秆水解液发酵产微生物油脂

发布时间：2020-04-05 17:46

【摘要】：本文研究了玉米秸秆生物质资源水解生成可发酵糖,通过生物转化产微生物油脂。微生物油脂具有繁殖速度快、生产周期短、所需劳动力少且同时不受场地、季节和气候变化影响等优势,已成为潜在的油脂获得新途径。本研究旨以农业丰富资源玉米秸秆为原料,开展玉米秸秆组分近红外模型的建立,研究玉米秸秆进行糖化水解参数,通过生物转化产微生物油脂及微生物油脂组分检测分析。 1.为了解玉米秸秆资源可转化碳水化合物物质基础,建立了玉米秸秆中纤维组分近红外分析模型。利用傅里叶变换近红外漫反射光谱(NIRS)技术和化学计量学软件,结合偏最小二乘法(PLS),通过光谱采集,进行了近红外光谱模型预测及验证。探讨了不同预处理方法对玉米秸秆纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量的NIRS模型影响,获得理想分析模型,相关系数(R)≥0.909。实验结果表明模型对纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量预测平均相对误差为2.34%、2.13%、2.52%和2.67%,预测值与化学值误差较小。说明该模型可准确、快速并大量检测玉米秸秆中纤维组分含量,提高秸秆生物质资源利用率,促进生物质转化工艺过程。 2.玉米秸秆中纤维素和半纤维生物质资源含量达70%以上。以预处理的玉米秸秆为原料,使用纤维素酶进行水解分析试验,研究了纤维素酶水解条件对玉米秸秆水解液还原糖含量和转化率的影响。确定玉米秸秆水解工艺：固液比(g/mL)1：10、酶加量5%和酶解时间96h。在此条件下,玉米秸秆水解液中还原糖含量为31.5g/L对玉米秸秆纤维组分转化率为79.7%。实验结果表明玉米秸秆水解液中主要含有葡萄糖,木糖及纤维二糖,玉米秸秆中纤维素组分可高效地转化为还原糖,为后步发酵提供培养基质。 3.以深黄被孢霉M.iabellina M2为实验菌株,考察碳源及浓度、氮源及浓度、无机盐、发酵时间、发酵温度和发酵pH值对深黄被孢霉M2菌株产油脂的影响。实验表明,以玉米秸秆水解液为碳源,玉米秸秆水解液还原糖浓度60g/L、硫酸铵1.4g/L、不添加无机盐、发酵时间为96h、发酵温度为28℃和pH值为7的条件下,M2菌体生物量达21.17g/L,油脂含量50%,油脂产量11.53g/L。 4.利用气质谱联用技术(GC/MS)直接通过图库检索得到样品的信息对不同发酵周期微生物油脂脂肪酸组成进行分析,并探讨发酵周期对各种脂肪酸组成影响及各脂肪酸最佳油脂积累时间。发酵时间144h时,微生物油脂中不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量达90.1%。理想的制备生物柴油原料的C16和C18在72h含量达95%。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S216.2

【参考文献】