纖維素廢棄物發(fā)酵生產L-乳酸.pdf

1、乳酸是三大有機酸之一,用途廣泛,需求量在逐年增加。乳酸分子中具有不對稱碳原子,因此有L-、D-乳酸兩種旋光異構體及DL-乳酸外消旋體。由于人體只、能代謝L-乳酸,因此在食品及醫(yī)藥工業(yè)領域用L-乳酸代替D-乳酸和DL-乳酸成為發(fā)展趨勢。而L-乳酸最具應用潛力的是生產聚乳酸(PLA),制造生物可降解性塑料,其市場潛力巨大,發(fā)展前景十分誘人。 麥秸、谷秸、高粱秸、玉米秸、造紙廢渣是農業(yè)生產的下腳料和造紙工業(yè)的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計,全球纖維素類物質的

2、年總產量達1000億噸以上。除部分用于造紙、建筑、紡織等行業(yè)外,大部分未能被有效利用,有些還造成環(huán)境污染(如農林產品加工廢渣、城市垃圾等)。能將這些纖維類物質廢棄物進行糖化生產乳酸是當今資源再生的一個有效途徑。 本文旨在運用纖維素酶的高產菌株斜臥青霉(Peniciilium decumbens)Ju-A10。和L-乳酸高產菌株鼠李糖乳桿菌(Lac tobacillus Rhamnosus)ATCC 10863進行分階段的混合培養(yǎng),以植物

3、纖維性材料生產L-乳酸以滿足工業(yè)生產的需要。 本論文研究分別從產酶時間、碳源種類及其水平、裝液量、搖瓶轉數(shù)等幾個方面對斜臥青霉(Penicillium decumbens)Ju-A10產CMCase的條件進行單因次的優(yōu)化試驗,根據(jù)優(yōu)化結果,選出影響產酶條件明顯的碳源種類及水平、裝液量,用響應面分析法(RSA)對這兩因素做進一步的優(yōu)化,結果表明,碳源為谷秸,碳源水平在9.77%、裝液量在64.7 mL時,CMCase的產量最高,為29.2

4、6IU/mL；碳源為麥秸,碳源水平在8.69%、裝液量在54.2 mL時,CMCase的產量最高,為29.14IU/mL；碳源為造紙廢渣,碳源水平在9.97%、裝液量在54.2 mL時,CMCase的產量最高,為29.81IU/mL；碳源為高粱秸,碳源水平在10.05%、裝液量在49.65 mL時,CMCase的產量最高,為37.57IU/mL；碳源為玉米秸,碳源水平在8.00%、裝液量在55.25 mL時,CMCase的產量最高,為2