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酸根离子对丙酮-丁醇清液发酵的影响高丽丽;刘佳;朱文众【摘要】研究了酸根离子对以玉米淀粉为碳源进行丙酮-丁醇清液发酵时的影响规律.结果表明:SO32-抑制作用最强,且随该离子浓度的增加而增强.SO42-,Cl-,CO32-,Ac-,PO43-相对应的钠盐、铵盐质量浓度在0.2～1.0 g/L发酵正常,其中溶剂产量最高达到22.091 g/L,选择合适的浓度能起到一定的促进作用.S42-,Cl-对应盐质量浓度增加到2.0 g/L时,溶剂产量有所下降,另外3种酸根离子的影响作用不大.几种营养盐混合,在不同质量浓度下进行发酵,未添加亚硫酸盐的发酵正常,添加亚硫酸盐的发酵出现异常,溶剂产量很低,仅为1.806 g/L,同样说明SO32-对丙酮-丁醇发酵具有强抑制作用.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2010(036)006【总页数】4页(P49-52)【关键词】酸根离子;丙酮-丁醇发酵;清液;玉米淀粉【作者】高丽丽;刘佳;朱文众【作者单位】河北科技大学生物科学与工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学生物科学与工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学生物科学与工程学院,河北,石家庄,050018【正文语种】中文丙酮-丁醇发酵是一项传统的大宗发酵,历史悠久,被认为是转化生物量为有价值化合物的最有前途的途径之一[1-2]。
由丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)发酵产生的丁醇、丙酮、乙醇统称为丙丁总溶剂,它是重要的基本有机化工原料,除直接用作溶剂外,还有许多用途[3]。
丙酮、丁醇生产一般利用丙酮丁醇梭菌,在厌氧条件下利用淀粉或糖发酵生成丙酮、丁醇及少量乙醇等溶剂。
绝大多数厂家采用玉米或甘薯等淀粉质原料进行发酵,发酵液黏度高,易造成设备堵塞,污染大[4]。
原料利用的不充分,导致污水处理成本巨大,发酵产物产量低这一直制约着产业的发展。
据报道,在酒精生产中,采用清液发酵,大大优化了酒精的发酵工艺,对原料、水、能源得到全方位的利用,取得了较高的经济效益[5]。
以生物柴油为萃取剂的丙酮丁醇发酵研究的开题报告一、选题背景及意义：现代社会高度依赖化石能源，然而这些能源的快速消耗会导致环境污染、气候变化和生态破坏等问题。
相比之下，生物能源具有可再生性、环保性和低碳排放等优势，被广泛研究和应用。
生物柴油是一种重要的生物能源，其来源广泛、成本低廉、能量密度高，被认为是替代化石燃料的潜在选择。
因此，发掘新的生物柴油生产途径和提高生产效率具有重要的科学和社会价值。
丙酮丁醇发酵是生产生物柴油的常用工艺之一，丙酮丁醇可以作为萃取剂提取生物柴油，并在后续的脱水和酯化反应中转化为生物柴油，具有较高的转化率和纯度。
然而，目前使用的萃取剂主要是石油化学制品，存在成本高、对环境造成污染等问题。
因此，研究以生物柴油为萃取剂的丙酮丁醇发酵工艺，既可以提高生物柴油的纯度和收率，又可以减少环境污染和成本支出，具有广阔的发展前景。
二、研究内容：本研究旨在探究以生物柴油为萃取剂的丙酮丁醇发酵工艺，包括以下方面：1. 筛选高产菌株：通过从环境样品、土壤样品等中分离提纯并鉴定菌株，筛选出产量高的微生物菌株，优化丙酮丁醇的发酵产量。
2. 优化发酵条件：调节发酵条件，包括温度、pH、初始pH、初始营养物质浓度等因素，优化菌株的生长条件，提高丙酮丁醇的产量。
3. 确定生物柴油的萃取效率：比较不同类型萃取剂在生物柴油萃取过程中的效率，确定以生物柴油为萃取剂的丙酮丁醇萃取工艺的最佳工艺参数。
4. 验证生物柴油的转化效率：研究丙酮丁醇转化为生物柴油的脱水和酯化反应，分析生物柴油的产量、纯度和物理化学性质。
三、研究方法：1. 筛选菌株：从土壤、沉积物等样品中分离提纯微生物菌株，并对其生长速度、产量等指标进行评价。
2. 发酵实验：利用碳源（如糖类、油脂、淀粉类）、氮源（如酵母提取物、饲料添加剂、氨基酸）、微量元素等营养物质，通过改变发酵条件，如温度、速率、初始pH值等，进行丙酮丁醇的发酵实验，并记录发酵产物的变化。
木质素中酚酸物质对于丙酮丁醇发酵的影响张连华;王岚;陈洪章【摘要】木质纤维素预处理过程中产生的酚酸类物质影响丙酮丁醇梭菌生长代谢,研究了酚酸结构类型化合物阿魏酸、香草酸、丁香酸和对羟基苯甲酸对于丁醇发酵的影响.研究发现添加低浓度酚酸(低于100 mg/L)对丁醇发酵与丙酮丁醇梭菌生长具有促进作用,当加入50 mg/L对羟基苯甲酸,实验组丁醇产量比对照组高21.32％,加入100 mg/L香草酸组生物量为对照组的4.50倍,而酚酸浓度继续增大时(高于100 mg/L),呈现明显抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强,当香草酸浓度为1 000 mg/L时,丁醇产量抑制率达到96.67％,4种酚酸物质浓度为1 000 mg/L时所有实验组生物量为0；据此结果提出了通过加大接种量增强菌体抑制点来解除抑制的方法,接种量增加到30％,不脱毒直接发酵可得9.16 g/L丁醇,达到正常发酵水平.不同种类的酚酸物质对于丁醇发酵与生长的影响总体趋势是一致的,但其毒性大小不尽相同,因此进一步选用定量构效方法(QSAR)考察酚酸物质对于丙酮丁醇发酵的毒性影响因素,发现酚酸物质其毒性与电离常数和分子质量相关性非常显著,相关系数分别为0.816和0.876,即电离常数越小,分子质量越小,则毒性越大,与疏水性呈现不显著的负相关.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2013(047)004【总页数】5页(P7-11)【关键词】酚酸物质;丙酮丁醇梭菌;促进与抑制作用;QSAR【作者】张连华;王岚;陈洪章【作者单位】中国科学院过程工程研究所,生物工程国家重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院过程工程研究所,生物工程国家重点实验室,北京100190;中国科学院过程工程研究所,生物工程国家重点实验室,北京100190【正文语种】中文【中图分类】TQ35化石能源日益短缺，生物质能源是一种很有前景的替代能源［1-2］。
丙酮、丁醇发酵高产菌的选育的开题报告
一、研究背景
丙酮、丁醇是一种重要的化工原料，广泛应用于生活和工业领域。
过去丙酮、丁醇主要通过化学合成法生产，但这种方法存在环境问题和
安全隐患。
随着生物技术的发展，发酵生产丙酮、丁醇成为一种新的研
究方向。
发酵生产丙酮、丁醇的优点是可以利用廉价的生物质作为原料，且技术相对成熟，已经广泛应用于工业生产中。
因此，研究丙酮、丁醇
发酵高产菌对于实现生物合成丙酮、丁醇产业化生产具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过筛选发酵高产菌，建立高效的丙酮、丁醇发酵生产
工艺，为丙酮、丁醇产业化生产提供技术支撑。
三、研究内容和方法
1. 筛选发酵高产菌：从有机废弃物中筛选丙酮、丁醇发酵高产菌，
尝试利用进化法、基因工程等方法提高其产量。
2. 确定优化发酵条件：包括发酵基质、pH、温度、氧气供应等因素。
3. 确定工艺流程：根据产量和成本等因素，确定合理的丙酮、丁醇
生产工艺流程。
4. 对发酵产物进行分析：利用气相色谱-质谱等分析方法对丙酮、丁醇进行分析，确定产物质量和纯度。
四、预期成果
1. 筛选出具有较高产量的丙酮、丁醇发酵高产菌。
2. 确定优化的发酵条件和工艺流程。
3. 实现丙酮、丁醇生物发酵生产的可行性。
五、研究意义
本研究将为推动生物质能源产业的发展提供论据，同时实现丙酮、丁醇生物发酵生产工艺的开发和完善，对于生物合成丙酮、丁醇的研究具有重要意义。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald120丙酮-丁醇发酵历史悠久，早在1912年，人们开始利用梭状芽孢杆菌发酵，即以粮食作物为原料生产丙酮和丁醇[1]。
该产业一度成为世界上第二大发酵产业，用于生产火药、合成橡胶等重要的化学品。
直到20世纪中叶，廉价的石油被大量开采和利用，以石油为原料来合成化工产品的方法快速兴起，导致丙酮-丁醇发酵方法的利用越来越少，其发酵工艺的改进也严重迟滞。
进入21世纪后，由于人类长时间的开采，石化资源已接近耗竭；另外，由于工艺水平和处理技术的限制，大量含有石油类的废渣、废水排放引起了严重的环境污染。
为了贯彻经济与生态环境协调发展的方针政策，寻找绿色能源已经成为迫在眉睫之事。
此时，丙酮-丁醇发酵途径再次引起人们的极大关注，微生物发酵制丙酮-丁醇较原来丙酮-丁醇发酵的优点是发酵周期短、产物转化率高、代谢副产物少。
因此即使目前微生物发酵产丙酮-丁醇成本高，尚不具有很大的竞争市场，但是通过原料和技术的改进后可以降低生产成本、增加产量，丁醇将成为最具实用价值的廉价、清洁的新型液态生物燃料。
该文章对近年来改善丙酮-丁醇发酵的相关方法和措施进行综述，以期对相关领域的研究人员有所帮助。
1 生产丙酮-丁醇的可替代性原料目前，工业生产丙酮和丁醇主要以农作物为原料，存在着成本高，产量相对较低的问题。
为了解决这种问题，需要寻找可替代原料。
近年来发现的可替代原料主要有木质纤维素类、合成气、废弃蛋白质类。
目前认为，木质纤维素类生物质是世界上最丰富、最廉价的可再生能源，木质纤维素类包括森林残留物和农业残留物，都可用ac etone -but a nol-e t h a nol （A BE）梭状芽孢杆菌发酵生产丙酮和丁醇，但是对于不同的木质纤维素类原料，丙酮-丁醇的生产效率也不尽相同。
S w a n a等[2]用4种原料：柳枝稷、杨树、玉米秸秆、小麦秸秆生产丁醇时发现，玉米秸秆是生产丁醇产量最高的原料，其在生产丙酮和丁醇过程中最大利用率可达75%。
丙酮丁醇高产菌株选育及发酵工艺研究的开题报告一、研究背景及意义丙酮丁醇是一种重要的有机溶剂，广泛应用于化工、医药、农药和粘合剂等领域。
目前，市场上的丙酮丁醇来源主要是石化法合成或从生物体内提取，其中后者具有较好的环保性和可持续性，因此成为了众多企业和学者所关注的重点之一。
目前，发酵法是提取丙酮丁醇的主要方法之一。
然而，由于菌株品种、发酵条件等原因，丙酮丁醇的产量较低，限制了其在工业领域的应用和推广。
因此，研究如何选育高产丙酮丁醇的菌株并优化发酵工艺，对于实现丙酮丁醇的工业化生产具有重要的意义。
二、研究目标本研究旨在通过菌株筛选和发酵工艺优化，实现丙酮丁醇的高效且稳定的生产。
具体目标如下：1. 优选出高丙酮丁醇产量的菌株；2. 在不同营养条件下进行发酵，筛选出最佳发酵条件；3. 结合反应动力学和代谢调控等方法，优化丙酮丁醇产量。
三、研究内容和方法1. 菌株筛选。
通过菌落形态和生长速度等指标，对多株菌株进行初步筛选，并进一步通过发酵产物含量和酵母菌的形态学特征等因素进行综合评估，选出产量最高、生长较快的菌株。
2. 发酵条件优化。
设计不同组合的培养基营养成分，改变温度、初始pH值、气体气相、培养时间等发酵条件，筛选出最佳的发酵条件。
3. 反应动力学和代谢调控。
通过建立反应动力学模型，控制发酵过程的速度和质量，同时通过代谢调控机制优化发酵过程中酶的活性和基因表达等方式，提高丙酮丁醇的产量。
四、预期成果和意义本研究预计可以优选出高丙酮丁醇产量的菌株，并对发酵条件作出优化调整，通过反应动力学和代谢调控手段进一步促进丙酮丁醇的生产。
研究结果可以为实现丙酮丁醇工业化生产提供重要的理论和技术支持，具有重要的学术和实践价值。
高丁醇耐受性丙酮丁醇生产菌株选育研究进展
丁欢欢;黄思怡;周秋香;卜京;施超越;李汉广
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2024(50)6
【摘要】以化石燃料为主的传统不可再生能源在促进经济发展过程中起到重要作用,但同时也对生态环境造成了严重的危害,因此,新型可再生能源的研究与应用已成为全球能源领域重要方向。
生物丁醇因具有环境友好、可再生等优点而成为生物质能源领域研究的热点。
然而由于丁醇的毒害作用导致丙酮丁醇发酵过程中出现低产物浓度、低产率及低转化率现象,因此提高发酵菌株的丁醇耐受性是增强丙酮丁醇发酵经济性的重要途径之一。
该文综述了不同诱变育种、适应性驯化策略、合成生物学手段等不同方法提高丁醇生产菌株的丁醇耐受性的原理及国内外研究进展,讨论了各方法在实践中的优缺点与挑战等问题,以期为提高微生物细胞的丁醇耐受性菌株的选育提供一些理论与实践参考。
【总页数】7页(P300-306)
【作者】丁欢欢;黄思怡;周秋香;卜京;施超越;李汉广
【作者单位】江西农业大学生物科学与工程学院;江西农业大学附属医院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ2
【相关文献】
1.丙酮丁醇梭菌高耐丁醇突变株的选育及其生理特性的研究
2.紫外诱变和丁醇驯化复合选育高产丁醇菌株
3.在二步法中用丙酮丁醇梭菌提高丙酮丁醇连续生产的稳定性
4.高丁醇比丙酮丁醇梭菌的选育与应用
5.多轮次筛选选育高酚酸耐受性丁醇生产菌
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