玉米秸秆水提-甘油协同蒸汽爆破预处理及其丁醇发酵研究

作者：李晓娟; 董红丽; 张宏森; 宋安东; 聂文喜^*; 王风芹^*

来源：河南农业大学学报, 2023, 57(06): 1035-1043.

DOI：10.16445/j.cnki.1000-2340.20230525.001

• 水提
• 甘油协同蒸汽爆破
• 玉米秸秆
• 水解液
• 丁醇发酵

【目的】构建玉米秸秆水提-甘油协同蒸汽爆破预处理技术体系，利用预处理玉米秸秆非水洗水解液中的甘油和葡萄糖共发酵生产丁醇。【方法】分别对玉米秸秆进行蒸汽爆破、水浸润蒸汽爆破、甘油协同蒸汽爆破及水提-甘油协同蒸汽爆破，研究不同预处理对玉米秸秆残渣中三素含量(纤维素、半纤维素和木质素)及纤维素酶解效率和葡萄糖产量的影响；利用巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)CICC10391对含甘油玉米秸秆水解液进行厌氧瓶发酵生产丁醇，同时研究玉米浆对丁醇发酵的影响，并进行5 L发酵罐扩大发酵试验。【结果】经水提-甘油协同蒸汽爆破预处理后，玉米秸秆纤维素酶解效率达89.7%,葡萄糖产量为280.8 g·kg-1,较单独蒸汽爆破预处理分别提高68.9%和69.8%;巴氏梭菌CICC10391可同时利用水解液中的葡萄糖和甘油发酵生产丁醇，利用率分别为100.0%和78.9%,发酵50 h后，丁醇产量达到7.3 g·L-1。【结论】实现了水提-甘油协同蒸汽爆破预处理玉米秸秆的高效酶解及含甘油水解液发酵生产丁醇，为利用玉米秸秆和生物柴油副产物甘油高值转化丁醇提供了技术支撑。

• 单位
  河南农业大学; 生命科学学院