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随着能源危机日益加剧,化石燃料日益减少,导致了国际原油价格的不断上涨,2006年4月更是突破了75美元/桶。燃料酒精作为一种清洁能源来替代化石燃料,是目前国际上的一个研究热点。对于燃料酒精生产而言,如何降低生产成本是目前亟需解决的一个重点。论文以此为出发点,对于酒精发酵联产L-乳酸的工艺进行了研究,以达到既解决酒精生产中酒糟的污染问题,同时降低酒精及L-乳酸生产成本的目的,为后续放大生产奠定基础。通过采样分离,自主筛选获得了一株L-乳酸细菌,光学纯度检测表明,其乳酸产物中L-乳酸的含量达到了94.8%。进一步对该菌株进行了初步碳源、氮源的发酵性能试验,通过菌株的表型、生理生化特性结合16S rDNA序列比对,确定该菌株为夏威夷肠球菌(Enterococcus hawaiiensis),暂命名为E. hawaiiensis WXS,目前暂时未见利用夏威夷肠球菌进行L-乳酸发酵生产的公开文献报道。利用化学诱变剂NTG对E. hawaiiensis WXS进行反复诱变处理,得到一株良好产酸的菌株E. hawaiiensis WXS58。进一步考察了E. hawaiiensis WXS58在葡萄糖为碳源的培养基中的发酵性能,确定了最佳发酵温度为34°C,适宜种龄为14-18 h,最佳接种量3%,培养基的最佳初始pH 6.0,在发酵初期,适量通气培养对L-乳酸的产生有较好的促进作用。对发酵培养基进行了优化,通过正交试验确定了最佳的发酵培养基组成为:蛋白胨1%,酵母膏1%,Na2HPO4 0.15%,MgSO4 0.02%,在该培养基中发酵48 h后,发酵液中L-乳酸产量达到56 g/L。对E. hawaiiensis WXS58以酒糟为基质进行了驯化,使菌株能够在玉米浓醪酒糟清液中良好生长。通过考察酒精浓醪发酵和L-乳酸发酵之间的关系,确定了酒精发酵和L-乳酸发酵之间的平衡点:将酒精发酵提前至36-40 h结束,此时醪液酒精度在12%左右,酒糟固液分离后清液含糖在70-80 g/L,适当处理后直接用于L-乳酸发酵。对玉米浓醪酒糟清液为基质的L-乳酸发酵进行7 L发酵罐和15 L罐小试试验。7 L罐中,发酵初糖67 g/L,发酵36 h后,发酵液中L-乳酸产量达到52 g/L,残糖7 g/L,糖酸转化率为86.7%;15 L罐中,初糖87 g/L,发酵48 h后,L-乳酸产量达到68 g/L,糖酸转化率为89.5%。在15 L罐中,L-乳酸最大生成速率在12 h时,达到了2.86 g/L·h,酒糟中糖的最大消耗速率在17.7 h,达到了3.55 g/L·h。对经济成本进行了初步的核算,与单独进行酒精发酵相比,酒精浓醪发酵联产L-乳酸工艺可增加利润814元/吨酒糟清液。