微生物发酵法生产丁酸

微生物发酵法生产丁酸

摘 要：丁酸（butyric acid）作为一种广泛应用于食品、化学和医药等行业的有机酸，其生产工艺以化学合成法为主，但随着人们环保意识的增强和石油能源的减少，生物合成法越来越受到社会的关注，本课题重点研究利用木薯淀粉、甘蔗废糖蜜和木糖渣等可再生资源微生物发酵法生产丁酸。 

丁酸发酵是一种终产物抑制发酵，因此微生物发酵法生产丁酸收率低而经济效益差，目前尚难替代化学合成法。本文探讨了丁酸的代谢合成途径；介绍了利用代谢工程手段选育丁酸梭菌突变株的最新进展以及固定化纤维床反应器和萃取发酵技术在丁酸发酵中的应用；分析了发酵法生产丁酸的存在问题，并对微生物发酵法生产丁酸的研究方向进行展望。

本课题以酪丁酸梭菌Clostridium tyrobutyricum ATCC 25755为生产菌，葡萄糖为参照物，重点研究了木薯淀粉、甘蔗废糖蜜和木糖渣的预处理方法对菌体生长和发酵的影响。

键词：丁酸；酪丁酸梭菌 ；微生物发酵法 

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1. 绪论1

1.1 引言.1

1.2 丁酸的理化性质.1

1.3 丁酸的生产菌株.2

1.4 丁酸的作用和应用.3

1.5 丁酸的发酵工艺.4

1.6 丁酸的生产方法.4

    1.6.1 化学合成制丁酸.4

    1.6.2 生物发酵法制丁酸.5

1.7 代谢合成途径及其调控.6

1.8 本课题研究的意义和内容.7

    1.8.1 研究意义.7

   1.8.2 研究内容.7

2. 材料与方法8

2.1 材料.8

2.1.1 菌种的来源.8

2.1.2 培养基及培养条件.8

2.1.3 主要仪器.8

2.2 方法.9

  2.2.1 原料预处理方法9

   2.2.2 分析方法.10

2.2.3 在搅拌反应器中的分批发酵.11

2.2.4 FBB发酵12

3. 结果与讨论.14

3.1 原料预处理14

3.1.1 木薯淀粉酸水解14

3.1.2 甘蔗废糖蜜的稀释处理14

3.1.3 木糖渣的酸水解和酶水解15

3.2 生长曲线17

3.2.1 木薯淀粉水解液和葡萄糖为碳源17

   3.2.2 不同稀释度的糖蜜为碳源17

   3.2.3 木糖渣水解液为碳源18

3.3 分批发酵19

   3.3.1 以木薯淀粉水解液和葡萄糖为碳源19

   3.3.2 以甘蔗废糖蜜为碳源19

   3.3.3 以木糖渣水解液为碳源20

3.4 FBB发酵.21

   3.4.1 以木薯淀粉水解液和葡萄糖为碳源21

   3.4.2 以甘蔗废糖蜜为碳源22

4．总结与展望.23

4.1 总结23

4.2 展望24

致谢25

参考文献26