在内置式植物纤维床反应器中用糖蜜固定化发酵制丙酸

摘要

开发了一种综合利用制糖工业副产物生产丙酸的新方法,将制糖工业副产物甘蔗渣和糖蜜分别作为固定化载体和碳源,应用于丙酸生产.以甘蔗渣为固定化载体构建了一种内置式植物纤维床反应器(Inner plant fibrous-bed bioreactor,IPFB).以Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015为发酵菌株,对在IPFB中分别用未处理糖蜜及糖蜜水解液为碳原发酵制丙酸进行考察.以未处理糖蜜为碳源发酵,254 h丙酸浓度为52.39 g·L~(-1),丙酸生产速率为0.21 g·(L·h)~(-1);糖蜜水解液为碳源发酵,254 h后丙酸浓度达75.18 g·L~(-1),丙酸生产速率达0.30 g·(L·h)~(-1),丙酸占总有机酸比例达83.10%(w/w).稳定性实验表明以糖蜜水解液为碳源,利用IPFB发酵生产丙酸10批仍然保持较高的丙酸生产效率.扫描电镜显示大量丙酸杆菌的细胞吸附于甘蔗渣表面与间隙中,有效实现了高密度发酵.