摘要：通過間(jian)歇實驗,探(tan)討了溫度(du)(du)和發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間(jian)對非滅菌(jun)的(de)(de)(de)廚余(yu)垃圾(ji)發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)乳(ru)(ru)酸(suan)及(ji)其光學異構體(ti)的(de)(de)(de)影響. 結(jie)果表(biao)明(ming),控制溫度(du)(du)在(zai)35 ℃時(shi)(shi),發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)中乳(ru)(ru)酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)遠高于(yu)45 ℃和55 ℃,發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)120 h后,總(zong)乳(ru)(ru)酸(suan)的(de)(de)(de)產(chan)率和產(chan)量(liang)最大(da),分別達(da)到0. 59g L -1 d-1和0. 62 g g(VS) -1 ,以(yi)有機(ji)碳表(biao)示的(de)(de)(de)乳(ru)(ru)酸(suan)占發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)中總(zong)有機(ji)碳的(de)(de)(de)78%;控制發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間(jian)小(xiao)于(yu)120 h, L 乳(ru)(ru)酸(suan)在(zai)35℃、45 ℃和55 ℃三個溫度(du)(du)條件下都是(shi)主要的(de)(de)(de)異構體(ti)形(xing)式(shi); 35 ℃和55 ℃時(shi)(shi),發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)72 h后,隨著發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長, L 乳(ru)(ru)酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)在(zai)總(zong)乳(ru)(ru)酸(suan)中的(de)(de)(de)比例(li)呈下降趨勢; 45 ℃時(shi)(shi), L 2乳(ru)(ru)酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)隨著發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長逐漸增(zeng)加, L 2乳(ru)(ru)酸(suan)在(zai)總(zong)乳(ru)(ru)酸(suan)中的(de)(de)(de)比例(li)在(zai)發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)144 h后達(da)到97%。

關鍵詞：廚余垃圾; 乳酸; 異(yi)構體; 光(guang)學異(yi)構體; 溫度; 發酵時間

乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)是一(yi)種重(zhong)要的(de)(de)(de)有(you)機酸(suan)(suan),具有(you)兩種同分異構(gou)(gou)體(ti),包括L2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)和D2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan),人(ren)體(ti)只能(neng)代(dai)謝L 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan),因(yin)此(ci), L 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)及其(qi)(qi)鹽類應(ying)用廣(guang)泛(fan)[ 1 ] . 乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)光學(xue)異構(gou)(gou)體(ti)純(chun)度決定著聚(ju)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)和性能(neng)[ 2 ]。 化(hua)學(xue)合成(cheng)法只能(neng)生成(cheng)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)消旋體(ti),而微生物發酵法則可以通過調(diao)控接種菌(jun)種、基質和生長條件得(de)到L 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)、D2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)或DL 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan).。由(you)于(yu)分離純(chun)化(hua)在(zai)L 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)生產(chan)成(cheng)本中(zhong)占(zhan)很大比例(li),因(yin)此(ci),發酵產(chan)物中(zhong)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)光學(xue)異構(gou)(gou)體(ti)純(chun)度及其(qi)(qi)它副產(chan)物組成(cheng)對于(yu)L 2乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)生產(chan)成(cheng)本有(you)重(zhong)要影響[ 3 ]。

目前,利用富含碳水化合物的有機廢棄物(如麥麩、污泥和廚余等)發酵產乳酸已有了廣泛研究[ 4～8 ] ,其焦點之一是提高乳酸的光學異構體純度,通常的方法是在滅菌條件下投入純
培養菌(jun)(jun)種[ 1, 6 ]. 但(dan)利用純(chun)菌(jun)(jun)種發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)產(chan)(chan)乳(ru)(ru)(ru)(ru)酸需要對廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)滅菌(jun)(jun),從而(er)必然消耗大量能量;另一方面,單一菌(jun)(jun)種發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)的(de)(de)微生態條(tiao)件(jian)不利,難以充分利用廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)中不同結(jie)構的(de)(de)碳(tan)水(shui)化合物(wu)(wu)(wu)(wu)。 如何(he)在非(fei)滅菌(jun)(jun)條(tiao)件(jian)下提高(gao)有機(ji)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)產(chan)(chan)乳(ru)(ru)(ru)(ru)酸的(de)(de)光學異構體(ti)純(chun)度正越來(lai)越引起研究者的(de)(de)關注。Tanaka等(deng)利用接(jie)種微生物(wu)(wu)(wu)(wu)與土著(zhu)微生物(wu)(wu)(wu)(wu)產(chan)(chan)乳(ru)(ru)(ru)(ru)酸的(de)(de)最適(shi)pH不同,通過控(kong)制pH抑制土著(zhu)微生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)生長,從而(er)提高(gao)了脫脂麥麩的(de)(de)D2乳(ru)(ru)(ru)(ru)酸純(chun)度[ 9 ].。Payot等(deng)則將高(gao)溫(wen)條(tiao)件(jian)和(he)接(jie)種凝結(jie)芽胞桿菌(jun)(jun)結(jie)合,提高(gao)了有機(ji)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)產(chan)(chan)乳(ru)(ru)(ru)(ru)酸的(de)(de)光學純(chun)度[ 10 ] 。

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