丁醇是清洁高效的新能源，生物发酵法制取丁醇是近年来的研究热点。目前，制约生物丁醇产业发展的关键因素是其经济性，而降低占总成本约60％的原料成本是提升其价格竞争力的关键。本文对以非粮、可再生作物芭蕉芋和浮萍为原料，丙酮丁醇梭菌(ClostridiumacetobutylicumCICC8012)为菌种发酵生产燃料丁醇进行了初步研究。全文共分为三部分:　　 第一部分:丙酮丁醇梭菌ClostridiumacetobutylicumCICC8012发酵鲜芭蕉芋产丁醇的研究。以非粮作物鲜芭蕉芋为原料，利用丙酮丁醇梭菌CICC8012发酵生产丁醇。采用中心组合实验设计(CCD)以初始糖浓度、接种量、中性红、乙酸铵为主要影响因素，优化了发酵条件。结果表明鲜芭蕉芋发酵产丁醇的最优条件为:初始糖浓度62.25g/L，接种量10.81％，中性红0.81g/L，乙酸铵0.574g/L。利用数学模型分析预测得到最佳的丁醇产量为12.83g/L。经过实验验证表明，在优化条件下的丁醇发酵产量达到12.73g/L，证明了模型可靠有效。　　 第二部分:高淀粉浮萍的培养及丁醇发酵研究。对绿萍、芜萍、少根、多根水解液单糖成分分析结果表明，单糖成分都有葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖，而这4种单糖都能被丙酮丁醇梭菌利用。在自然条件下培养获得了总糖含量为51.08％、蛋白质含量为6.41％的高淀粉少根紫萍。并初步确定在相同气候、水体条件下，高淀粉浮萍的培养时间为42天。丁醇发酵单因素优化实验结果表明，少根紫萍发酵培养基基本不需要额外添加比如乙酸铵、中性红、硫化钠、碳酸钙、氯霉素等物质就能获得相对较高的丁醇产量。初始糖浓60g/L的少根紫萍发酵培养基最终分别获得丁醇11.65g/L，总溶剂18.65g/L，是玉米丁醇产量的95.57％、木薯丁醇产量的98.9％。少根紫萍发酵醪的残总糖分析显示，残总糖含有葡萄糖、木糖、半乳糖以及阿拉伯糖四种单糖，要更充分利用木糖、半乳糖以及阿拉伯糖则需要额外添加果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶等辅助发酵。　　 第三部分:利用鲜萍发酵是可行的，但总糖并没有被丙酮丁醇梭菌充分利用，残糖含量较高。通过果胶酶、纤维素酶处理后的培养基粘度得到明显改善，丁醇产量分别为10.78g/L和11.00g/L比对照的产量9.61g/L分别提高了12.17％和14.46％，果胶促进溶剂产生的效果更好，总糖的利用更加充分。为鲜萍发酵丁醇的进一步研究奠定了一定的基础。　　 本研究表明，利用鲜芭蕉芋和浮萍进行丁醇发酵无需对原料进行预处理，工艺简单，耗能少，完全能够满足工业化的要求，而且丁醇的产量也与以玉米、木薯等为原料的产量不相上下，这对降低燃料丁醇的生产成本、缓解能源危机具有重要的意义。