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本文对耐热酵母马克斯克鲁维(Kluyveromyces marxianus)的乙醇发酵进行了研究,在对发酵条件进行初步优化后,着重研究了温度对Kluyveromyces marxianus乙醇发酵的影响,最后对其在汽爆玉米秸秆酶解液中的发酵特性进行了考察。
实验结果表明,对于耐热酵母Kluyveromyces marxianus乙醇发酵较合适的发酵条件为:37℃,采用两级种子,接种量20%,初始pH5.2。通过正交实验,得到了最佳的半合成培养基配比:葡萄糖80 g/L、酵母膏5 g/L、尿素10g/L、KH2PO45g/L、MgSO4·7H2O1g/L。优化后,最终乙醇浓度达到了35.74g/L,糖醇转化率比优化前提高了12.3%。
在采用优化的半合成培养基的条件下,Kluyveromyces marxianus的最佳乙醇发酵温度范围是34-40℃,糖醇转化率超过86%,产率到达4.4 g/L·h;温度低于34℃,发酵周期要比34-40℃长2-3 h,其糖醇转化率为81.4%,产率为4.15g/L·h;在45℃时能发酵产生30.52g/L乙醇,转化率达到74.8%,产率为2.95 g/L·h。对于木糖,最佳发酵温度范围是37-40℃,但该菌株只能利用木糖生长而不能利用木糖产醇。
在汽爆玉米秸秆酶解液(含75.8 g/L的葡萄糖)中用Kluyveromyces marxianus进行的发酵实验表明,在30℃、37℃和45℃时,糖醇转化率比在优化的半合成培养基中的要低,分别为69.1%、71.9%和59.3%,产率分别为0.56g/L·h,0.58 g/L·h,0.37 g/L·h。在酶解液中加入酵母膏和无机盐,在30和37℃的条件下,糖醇转化率都提高了10%左右,但对产率影响不大。