香蕉稈纖維素降解菌篩選及酒精制備研究.pdf

1、纖維素是一種廉價(jià)的可再生資源，由其發(fā)酵所產(chǎn)生的生物燃料乙醇對能源工業(yè)以及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本文針對南方農(nóng)作物香蕉大宗副產(chǎn)物香蕉稈的資源優(yōu)勢及香蕉稈的綜合利用現(xiàn)狀，根據(jù)微生物學(xué)及發(fā)酵工程理論，采用微生物方法，利用香蕉稈生產(chǎn)酒精，為香蕉稈的綜合利用開辟一條新的途徑，本文主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下： 從自然環(huán)境中采集樣品進(jìn)行分離純化得到4株疑似目的菌株。分別采用羧甲基纖維素鈉相對活性法、濾紙條崩解試驗(yàn)，從中選出2株分解纖維素

2、能力較強(qiáng)的菌株(L Ⅱ和LB)進(jìn)行鑒定試驗(yàn)。經(jīng)初步鑒定，菌株L Ⅱ與Stenotrophomonas maltophilia的16S rDNA序列有99.8％的同源性；用18S rDNA對LB進(jìn)行序列分析，結(jié)果表明菌株LB與Eupenicilliumjavanicum的18S rDNA序列有99.3％的同源性。初步得出L Ⅱ是嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌，LB是爪哇正青霉。 本論文研究了香蕉稈預(yù)處理工藝及水解工藝。纖維素原料在水解前經(jīng)過預(yù)處

3、理可破壞纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而增大其接近表面，提高水解效率。采用氫氧化鈉對香蕉稈進(jìn)行預(yù)處理，考察了氫氧化鈉溶液濃度、溫度、固液比、時(shí)間等因素對預(yù)處理的影響，優(yōu)化預(yù)處理工藝條件。實(shí)驗(yàn)最后確定在25℃條件下，按1:12的固液比(香蕉稈：氫氧化鈉溶液)，加入質(zhì)量濃度3％的氫氧化鈉溶液，處理3小時(shí)，可獲得較佳的預(yù)處理效果。水解工藝分別考查了氫氧化鈉預(yù)處理、菌液用量、時(shí)間及PH的影響，通過四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，最終確定各個(gè)因素對L Ⅱ各個(gè)指標(biāo)的影

4、響順序?yàn)椋侯A(yù)處理>菌用量>PH>水解時(shí)間，最佳條件組合為3％濃度氫氧化鈉、3mL活化12小時(shí)的菌液、PH 8.0、水解4天；各個(gè)因素對LB各個(gè)指標(biāo)的影響順序?yàn)轭A(yù)處理>PH>菌用量>水解時(shí)間，最佳組合為3％濃度氫氧化鈉、PH 7.0、 2mL活化12小時(shí)的菌液、水解4天。 利用篩選所獲得的細(xì)菌L Ⅱ、霉菌LB與酵母混合發(fā)酵制備酒精，初步確定香蕉稈生產(chǎn)酒精的發(fā)酵工藝。確立了由細(xì)菌L Ⅱ、霉菌LB及酵母組成的微生物混合協(xié)同發(fā)酵體系；發(fā)