酿酒科技2009年第3期(总第177期)?LIQUOR—MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY2009No.30"01.177)
木质纤维素酶解糖化发酵研究
汤金婷1,董玲玲1,李志军2,曾晶1,龚大春1
(1.三峡大学艾伦?麦克德尔米德再生能源研究所,湖北宜昌443002;2.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443002)摘要:考察添加剂对绿色木霉产纤维素酶的影响。结果表明,初始培养基中添加油酸、十二烷基磺酸钠(SDS)、麦
芽糖、羧甲基纤维素(CMC)、水杨素和水解淀粉等对绿色木霉产纤维素酶有促进作用,其中添加2%油酸和1%SDS
均可使酶活提高1倍以上。在木质纤维素酶的水解过程中,在酶液中添加M矿、K+、C02+、Tween80、聚乙二醇
(PEG)等均对酶有激活作用;当底物浓度为30%,酶量1.0FPA/mL,PEG6000浓度0.14%,Co”浓度为0.06%,搅
拌速度120r/rain条件下,能得到较高的糖浓度(85g/L)。乙醇发酵过程,发现木糖、葡萄糖单独发酵得酒精度分剐
为o.7’g/100mL和4.3∥100mL;木糖一葡萄糖分步发酵的酒精浓度可达5.1∥100mL,而木糖一葡萄糖同步发酵得酒
精浓度仅为4.4g/100mL。
关键词:木质纤维素;纤维素酶;酶水解;糖化;发酵
中图分类号:Q55;Q814;TQ920文献标识码:A文章编号:1001—9286(2009)03—0125—04
StudyontheSacchari6cationandtheFermentationofLignocellulose
TANGJin—tin91,DONGLing—lin91,LIZhi-jun2,ZengJin91andGongDa-chunl
(1.AlanG.MacdiarmidInstituteofRenewableEnergy,ThreeGorgesUniversity,Yichang,Hubei443002;
2.AngelYeastCo.Ltd.,Yichang,Hubei443002,China)
Abstract:Theeffectsoftheadditivesoncellulaseproductionbytrichodermaviridewereinvestigated.Theresultsshowedthattheadditionofoleinicacid,sodiumdodecylsulphate(SDS),maltose,carboxymethylcellulose(CMC),salicinandhydrolysedinprimitivemediumcouldpro-motetheactivityoftrichodermaviride.andtheadditionof2%oleinicacidor1%SDScoulddoubleenzymeactivity.Duringthehydrolysisoflignocellulose,theaddition
ofmetalionssuchasM矿,K+'C02+andsurfactarltTween80,polyethyleneglycol(PEG)ete.couldactivate豇lzyme∽?tivity.Ahighersugarconcentration(85g/L)couldbeachievedwhentheconcentrationofsubstratewas30%,cellulaseamountwas1.0FPIU/mL,PEG4000concentrationWas0.14%,C02+concentrationWas0.06%,andstirringspeedWas120r/rain.Duringethanolfermentationprocess,itWasfoundthatthealcoholicitybyxylosefermentationorbyglucosefermentationwere0.7∥100mLand4.3g/100mLrespectively,andthealco-holicitybyxylose-glucosefermentationasychronouslycouldreachupto5.1g/100mL,whiletheaicoholicitybyxylose-glucosefermentationsi—multaneously
Wasonly4.4g/100mL.
Keywords:lignoeellulose;cellulase;enzymehydrolysis;saccharification;fermentation
随着全球能源危机、粮食危机和环境危机的到来,人们将目光转向木质纤维素资源——地球上最丰富、最廉价的可再生资源I”。目前,燃料乙醇的生产主要以甘蔗、谷物等粮食为原料。但是人口膨胀、粮食短缺等问题决定了粮食生产燃料乙醇的局限性【2】。纤维素类资源来源广,可再生,既可解决能源问题,又不存在“与人争粮,与粮争地”的问题。纤维素乙醇的重要性毋庸置疑,但存在的技术难题如预处理难、纤维素酶成本高、酶解效率低、木糖利用率低、乙醇产率低[31等,在一定程度上限制了该研究的发展。
主要针对纤维素酶产量及酶活的提高、糖化效率的提高以及木糖发酵进行了研究。
l材料与方法
1.1材料
1.1.1原料
麦秆(宜昌周边生产),麦麸(市场采购),蒸汽爆破处理过的麦秆(安琪公司)。
1.1.2菌种
耐高温酿酒干酵母,由安琪酵母公司提供。绿色木
基金项目:宜昌市科技攻关项目(A2007i03一I);横向项目“纤维素乙醇的相关关键技术的研究”(200800230)。
收稿日期:2008-12-15
作者简介:汤金婷(1986-),研究生.从事生物质能的研究。
通讯作者:龚大春(1967一)。男,生物化工博士,副教授,硕士生导师,主要从事生物质能的研究与开发以及手性化合物的合成技术研究,E—mail:deh.gong..2004@163?corn。
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