摘要：通過間歇實驗,探討了溫度和發酵時間對非滅菌的廚余垃圾發酵產乳酸及其光學異構體的影響. 結果表明,控制溫度在35 ℃時,發酵液中乳酸濃度遠高于45 ℃和55 ℃,發酵120 h后,總乳酸的產率和產量最大,分別達到0. 59g L -1 d-1和0. 62 g g(VS) -1 ,以有機碳表示的乳酸占發酵液中總有機碳的78%;控制發酵時間小于120 h, L 乳酸在35℃、45 ℃和55 ℃三個溫度條件下都是主要的異構體形式; 35 ℃和55 ℃時,發酵72 h后,隨著發酵時間的延長, L 乳酸濃度在總乳酸中的比例呈下降趨勢; 45 ℃時, L 2乳酸濃度隨著發酵時間的延長逐漸增加, L 2乳酸在總乳酸中的比例在發酵144 h后達到97%。

關鍵詞：廚余垃圾; 乳酸; 異構體; 光學異構體; 溫度; 發酵時間

乳酸是一種重要的有機酸,具有兩種同分異構體,包括L2乳酸和D2乳酸,人體只能代謝L 2乳酸,因此, L 2乳酸及其鹽類應用廣泛[ 1 ] . 乳酸的光學異構體純度決定著聚乳酸的結構和性能[ 2 ]。 化學合成法只能生成乳酸消旋體,而微生物發酵法則可以通過調控接種菌種、基質和生長條件得到L 2乳酸、D2乳酸或DL 2乳酸.。由于分離純化在L 2乳酸生產成本中占很大比例,因此,發酵產物中乳酸的光學異構體純度及其它副產物組成對于L 2乳酸的生產成本有重要影響[ 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
 培養菌種[ 1, 6 ]. 但利用純菌種發酵產乳酸需要對廢物滅菌,從而必然消耗大量能量;另一方面,單一菌種發酵的微生態條件不利,難以充分利用廢物中不同結構的碳水化合物。 如何在非滅菌條件下提高有機廢物發酵產乳酸的光學異構體純度正越來越引起研究者的關注。Tanaka等利用接種微生物與土著微生物產乳酸的最適pH不同,通過控制pH抑制土著微生物的生長,從而提高了脫脂麥麩的D2乳酸純度[ 9 ].。Payot等則將高溫條件和接種凝結芽胞桿菌結合,提高了有機廢物發酵產乳酸的光學純度[ 10 ] 。

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