PDF《学校代码：10251》

学校代码:10251 学号:045090179 硕士学位论文题目玉米秸秆同步糖化与发酵生产微生物油脂 专业生物工程 研究方向 生物质能源 姓名刘威 导师鲍杰教授 于占春高级工程师 定稿时间:

2012 年4月10 日 分类号: Q815 密级: U D C: 华东理工大学硕士专业学位论文玉米秸秆同步糖化与发酵生产微生物油脂 刘威 指导教师姓名:鲍杰 教授 于占春 高级工程师 华东理工大学生物工程学院 申请学位级别: 硕士 专业名称: 生物工程 论文定稿日期: 2012-4-10 论文答辩日期: 2012-5-21 学位授予单位: 华东理工大学 学位授予日期: 答辩委员会主席: 储矩教授 评阅人: 钱江潮研究员 张小希高级工程师 作者声明我郑重声明:本人恪守学术道德,崇尚严谨学风.

所呈交的学位论文,是本人在导 师的指导下,独立进行研究工作所取得的结果.除文中明确注明和引用的内容外,本论 文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容. 论文为本人亲自撰写, 并对所写内容负责. 论文作者签名: 年月日华东理工大学硕士学位论文 第I页玉米秸秆同步糖化与发酵生产微生物油脂 摘要 本研究以玉米秸秆为起始原料,在经过干式稀酸预处理和生物脱毒后,利用皮状丝 孢酵母 Trichosporon cutaneum CX1 进行同步糖化与发酵生产微生物油脂. 本研究对同步 糖化发酵方式(SSF)和分步糖化发酵方式(SHF)进行了比较,在10%固含量下,SSF 和SHF 产油量分别为 3.03 g/L 和1.00 g/L,SSF 优于 SHF.同时,对预糖化时间、纤维 素酶的添加量、氮源添加量、溶氧水平以及固含量进行了一系列的条件优化.实验结果 表明,同步糖化与发酵生产微生物油脂最优化的条件为预糖化

6 h,纤维素酶加量为 7.0 FPU/g DM(干物质),硫酸铵加量为 0.5 g/L,溶氧水平(DO)为20%;

并在 15%固含量 条件下,最佳产油量达到 4.02 g/L.另外,还对同步糖化发酵产油过程在

50 L 规模进行 了放大,最终产油量达到 3.23 g/L.最后,本研究还对纤维素酶进行了回收尝试,回收 了3-4 FPU/g DM 的酶活,并将回收的纤维素酶和水再次用于新一轮的同步糖化发酵过 程.本研究提供了一种利用玉米秸秆生产微生物油脂的有效方法,并首次实现了用同步 糖化发酵技术进行木质纤维素微生物油脂发酵以及纤维素酶的循环使用, 这为微生物油 脂资源提供了一个有效的低成本的来源. 关键词:微生物油脂;

玉米秸秆;

皮状丝孢酵母;

同步糖化发酵;

纤维素酶回收 华东理工大学硕士学位论文 第II 页Simultaneous saccharification and microbial lipid fermentation of corn stover by oleaginous yeast Trichosporon cutaneum Abstract Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) is the most commonly practiced operation in lignocellulose bioconversion to avoid the sugar product inhibition to cellulase enzymes. In this study, for the first time SSF was tested on microbial lipid fermentation using the diluted acid pretreated and biodetoxified corn stover as the feedstock. The results show that SSF was more effective than the separate hydrolysis and fermentation (SHF) on lipid accumulation of Trichosporon cutaneum CX1 cells in both the small scale (5L) and the enlarged scale (50L) bioreactors. The solutions for the oxygen transfer and the lipid extraction in SSF practically worked well. The result also shows that the cellulase enzyme could be partially recycled in the SSF. The present study provided a practical and efficient way for microbial lipid production from lignocellulose material. Key words: microbial lipid;