[01849857]木薯发酵生产单细胞油脂关键技术研究

在江西省主要学科与技术带头人计划的资助下,开展高产油脂酵母利用木薯生物质发酵生产单细胞油脂关键技术研究。经过课题组的刻苦攻关,超额完成了计划任务的指标要求。筛选到高产油脂酵母（皮状丝孢酵母Trichosporon cutaneumB3,油脂含量53.5%;发酵性斯孢酵母T.fermentans,油脂含量含＞62%）;完成50L发酵罐中试,实现油脂酵母生物量＞100 g/L、油脂产量＞50 g/L,超过合同计划的40g/L和22g/L的要求;在国内外核心刊物上发表论文5篇,并投稿SCI论文2篇。申请国家发明专利3项（其中已授权1项,即将授权1项,公开1项）。 完成的研究内容包括：（1）通过诱变选育获得高产油脂酵母菌株,发酵性斯孢酵母（T.fermentans F12）和皮状丝孢酵母（T.cutaneumB3）的油脂含量分别达到或超过62%和53.5%。（2）优化了微生物油脂发酵培养基,降低了发酵培养基成本。采用双酶法协同酶解木薯淀粉,水解率提高到97.3%,该水解液用于发酵培养时的酵母生物量和油脂产量均优于葡萄糖;采用玉米浆（CSL）完全替代酵母膏（YE）。（3）发现了限制氮源浓度可控制丝状油脂酵母形态,为油脂酵母高密度发酵奠定了理论基础。（4）发明了二步分批补料发酵工艺,大幅提升微生物油脂产量。在50L发酵罐上,T.cutaneum B3菌体生物量、油脂产量大幅度提高,分别达到105.3 g/L和50.4 g/L,油脂产率达0.550 g/（L·h）。（5）完成微生物油脂提取、转酯和生物柴油性能评价。所得生物柴油中酯含量达到99.3%。所制备的生物柴油主要成分为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯等,占合成生物柴油总量的96% 以上,性能均符合柴油机燃料调和用生物柴油（BD100）国家标准和ASTMD生物柴油标准。