《表4 不同操作条件下ABE发酵有机酸积累和CO2释放情况 (100 mL厌氧发酵瓶)》

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《以玉米粉/废弃毕赤酵母为混合原料高效发酵丁醇》

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C:玉米粉；W Y:废弃酵母.

与传统发酵（只使用玉米淀粉）相比，所提出的玉米粉/废弃酵母混合底物ABE发酵体系有如下特征:（1）ABE发酵体系的总产气特别大，相比于15%玉米粉对照，总产气增幅在30%以上（表4）.根据丙丁梭菌的代谢模式[20]，理论上每消耗1 mol葡萄糖，有2.5 mo的CO2生成，折合成重量得率约为61%.与文献报道的经验公式[19]的对应得率（56%）相接近，该经验公式对于元素C、H和O是完全平衡的.另外，前期结果[15]表明，在SO42-存在的条件下，丙丁梭菌可将SO42-还原成H2S，造成e-/H+发生迁移，更多的H+用于NADH生成途径而不是H2的合成途径中，最后形成了高CO2（70%）、低H2（30%）的发酵环境.由于CO2的分子量远大于H2，CO2释放量的提高可以消耗更多的碳源.经验公式[19]为:95C6H12O6=60C4H9OH（丁醇）+30CH3COCH3（丙酮）+10C2H5OH（乙醇）+220CO2+120H2+30H2O.（2）有机酸积累量大，总有机酸（乙酸和丁酸）/ABE总溶剂的比例从传统发酵的4%提高到11%-19%、平均15%的水平.特别是乙酸的提高幅度更大，而且废弃固体的投料量越大，乙酸浓度越大.文献[21-22]表明，梭菌Clostridium种属的细菌也可以在厌氧条件下，将固态有机物中的多糖、蛋白质和脂肪分别转化成单糖、氨基酸和脂肪酸.在梭菌等的作用下，上述物质还可以继续降解成乙酸、丙酸、CO2和H2等小分子物质，这也是在玉米粉/废弃毕赤酵母混合原料的ABE发酵体系下总产气/有机酸大幅提高/积累的另一个重要原因（表4）.Clostridium acetobutylicum是梭菌Clostridium种属中的重要一种，在玉米粉/废弃酵母混合原料ABE发酵体系下，它既可以用来进行ABE发酵，又可以将固态有机物分解成有机酸、CO2和H2等小分子物质，起到了双重作用，提升了废弃固体中总C/N源的液化/气化率以及废弃酵母的减量化率.必须承认，处理废弃酵母导致有机酸大幅积累、SO42-浓度上升，这增加了ABE溶剂产品蒸馏废水中的COD和污水处理的负担，会对水环保产生负面影响.但是，由于此时ABE溶剂浓度较高（相比于使用农业废弃物的ABE发酵），污水质量差但绝对处理量少，理论上污水处理的负担应该没有大的增加.（3）最后，利用文献[19]的经验公式对废弃酵母固形物中的碳水化合物的利用效率进行了推定: