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用木质纤维素生产燃料乙醇越来越受到社会的关注和支持,纤维素乙醇已经成了可再生能源的重要组成部分。但发展纤维素乙醇过程中,纤维素酶的成本占了很大的比例,甚至达到了整个成本的一半以上,而且里氏木霉(Trichoderma reesei)生产的纤维素酶中的β-葡萄糖苷酶活性较低,纤维素的利用率不是很高,影响了产乙醇效率。本文基于寻找产β-葡萄糖苷酶酶活力较高的菌株和较低乙醇的生产成本为目的,进行了爪哇正青霉ZN-205生产β-葡萄糖苷酶摇瓶发酵条件的优化实验,混合纤维素酶对杨木酶解的实验和蒸汽爆破杨木多菌种共发酵制备燃料乙醇不同工艺的实验。以爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum)ZN-205为实验材料,采用液体发酵的方法,对其所产β-葡萄糖苷酶的产酶培养基和培养条件进行了优化研究。结果表明在产酶培养基为:微晶纤维素2.5%,蛋白胨0.75%,吐温-80 0.05%,初始pH为6.0的条件下;液体发酵最佳培养条件为:250ml三角瓶装100ml液体培养基,接种种龄为2.5d的种子培养液5ml,摇床转速为175r/min,发酵温度28℃,发酵时间为5d。此条件下β-葡萄糖苷酶活力为2.312U/ml。利用7.5L发酵罐进行放大实验,结果显示发酵5d的β-葡萄糖苷酶的活力为2.201U/m1。以风干的杨木为原料,通过蒸汽爆破处理后,用混合纤维素酶降解。采用响应面分析,对酶解温度、pH、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶的比进行研究。研究表明,酶解杨木的最佳工艺参数为:酶解温度50.04℃、pH 4.99、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶的比1.39。在最优的条件下,底物浓度为5%时,使用里氏木霉Rut C-30和爪哇正青霉ZN-205制备的混合纤维素酶(15 FPU/g底物,β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比值为1.39),酶解48h,可产生25.54g/l的还原糖,酶解糖化率为78.18%。以蒸汽爆破预处理杨树生产乙醇,比较分步糖化共发酵法和同步糖化共发酵两种不同的工艺。实验中酶用量为15 FPU/g(β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比值为1.39),利用大肠杆菌K011(Escherichia coli K011)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)共发酵。当底物浓度为5%、10%和15%时,利用分步糖化共发酵产乙醇分别为9.21g/1、14.29g/1和15.20g/l,利用同步糖化共发酵产乙醇分别为8.97g/l、13.98g/l和16.86g/l。实验中混合纤维素酶提高了对纤维素的酶解效率,而且发酵过程中使用15FPU/g的纤维素酶,有效降低了生产乙醇的成本,为纤维素乙醇的工业化提供了一个可能的选择。