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本研究的目的旨在利用解脂假丝酵母菌来分解高粱秸秆表面的蜡质层,然后利用绿色木霉G2将秸秆的纤维束结构崩解掉,最后利用芽孢杆菌S3来吞食残部。这样的混菌发酵对分解高粱秸秆有很大的提高。为了解除糖的反馈抑制作用,接种酿酒活性干酵母进行乙醇发酵,使生成的糖及时被利用掉,从而加快秸秆降解速度。主要研究结果如下:1绿色木霉和芽孢杆菌混合发酵产纤维素酶的研究本研究对实验室保藏的3株绿色木霉和6株枯草茅孢杆菌的生长及产酶情况进行了研究。以产纤维素酶系全,酶活高为原则,采用3,5-二硝基水杨酸比色法(简称DNS法),确定了绿色木霉G2与芽孢杆菌S3为最优混合菌组合。研究结果如下:(1)混合菌的最佳接种方式为先接绿色木霉G2,隔12h接芽孢杆菌S3,接种比例为绿色木霉G2:接芽孢杆菌S3=1:2。(2)通过Plackett- Burman设计,确定了碳氮比、起始pH、接种量是影响酶活力的关键因子。利用这3个因素进一步作Design-Expert响应面分析,确定了混合菌产酶的最佳条件:碳氮比为9:2、起始pH为6.4、接种量为6.3%,此条件下,FPA酶活为438.89U/mL,分别是出发菌茅孢杆菌S3的2.91倍、绿色木霉G2的2.75倍、优化前混合菌的1.29倍。2解脂假丝酵母菌、绿色木霉与芽孢杆菌混合发酵产纤维素酶的研究利用解脂假丝酵母菌可以将高粱秸秆表面的蜡质层分解掉的原理,研究了解脂假丝酵母菌、绿色木霉G2、茅孢杆菌S3三株菌的混合生长及产酶情况,研究结果如下:(1)最佳接种方式是先接种3%解脂假丝酵母菌的种子液于发酵产酶培养基中,再隔24h接种6.3%混合菌组合2培养液于发酵产酶培养基中,控制一定的发酵条件,结果表明,CMC酶活和FPA酶活最高。(2)在单因素试验的基础上进行了Design-Expert响应面分析,确定了三株菌混合生长产酶的最佳条件是:发酵时间为1.9d、转速为148r/min、发酵温度为30℃,此条件下,FPA酶活为533.89U/mL,分别是出发菌芽孢杆菌S3的3.54倍、绿色木霉G2的3.34倍,所产FPA酶活是混合菌组合优化前的1.57倍、优化后的1.22倍。(3)通过对复合菌所产酶的酶学性质的研究可知:酶促反应的最适pH为5.5,在pH4.5~6.6范围内, 酶活表现出较高的稳定性,可保持75%-85%初始酶活;50℃为最适酶反应温度,温度在40~60℃, CMC酶活和FPA酶活均稳定且酶活力较高。3混菌复合发酵高粱秸秆生产燃料乙醇的研究(1)对照组试验:未处理的高粱秸秆使用同步发酵法生产燃烧乙醇,其测得的酒精度为2.5%(v/v)。(2)通过3株菌混合发酵得出的酶解液对高粱秸杆进行预处理,采用响应面设计试验,得出高粱秸杆生产乙醇的最佳发酵条件为:发酵温度为31℃、酵母接种量为3.7%、发酵时间为5d,酒精度为5.3%(v/v);酒精度比对照组提高了2.12倍。