利用响应曲面法优化秸秆水解液的丁醇发酵条件研究

丁醇是一种极具潜力的新型生物燃料, 以玉米秸秆废弃物的酶水解液为底物, 利用丙酮丁醇梭菌CICC 8008发酵生产丁醇. 采用Plackett-Burman (P-B)和中心组合实验设计(CCD)优化发酵条件. 在Plackett-Burman实验设计时, 考察酵母提取物、(NH₄)₂SO₄, KH₂PO₄, MgSO₄, FeSO₄, CuSO4和CaCO₃这7个因素, 结果表明CaCO₃为最显著因素. 在中心组实验设计中, 选用CaCO₃用量, 温度和反应时间这3个因素, 结果表明最佳的发酵条件是CaCO₃用量、温度和反应时间分别为5.04 g/L, 35℃和 70 h. 利用数学模型分析预测得知最佳的丁醇产量为6.57 g/L. 经过实验验证表明, 在优化条件下的丁醇发酵产量达到6.20 g/L. 这说明利用数理统计方法优化玉米秸秆的丁醇发酵是有效的.