果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 12; pp. 255 - 263
• Main Authors: 刘会亮, 伍迪, 王智, 甄峰, 李颖, 孔晓英, 邢涛, 孙永明
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院广州能源研究所,广州 510640 01.06.2024; 中国科学院大学,北京 100049%中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆 400714%中国科学院广州能源研究所,广州 510640; 广东省新能源和可再生能源开发与利用重点实验室,广州 510640; 中国科学技术大学,合肥 230026%中国科学院广州能源研究所,广州 510640
• Subjects: waste; lactic acid; 垃圾; microbial community; repeated-batch fermentation; 微生物群落; medium-chain fatty acids; 短链脂肪酸; 重复批次发酵; short-chain fatty acids; 中链脂肪酸; 乳酸
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202309042

TK6; 利用果蔬垃圾厌氧合成中链脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs)等化学品是厌氧技术高值化的重要方向.中链脂肪酸合成通常需要以乳酸/乙醇(电子供体)和短链脂肪酸(电子受体)为碳源进行碳链延长反应.因此,利用有机废弃物连续、稳定地协同制备乳酸和短链脂肪酸是中链脂肪酸合成的关键步骤.该研究考察了果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的可行性,研究了不同置换率和进料浓度对果蔬垃圾重复批次发酵产酸特性的影响.结果表明,调控重复批次发酵的置换率和进料浓度是提高生产率、改善乳酸/SCFAs比例的有效方法.综合考虑酸化产物的生产率、乳酸/SCFAs和碳源浓度,在70％置换率和8％进料总固体TS(total solid)浓度条件下获得的酸化产物相对更有利于MCFAs的合成.此时,酸化产物生产率达到(5.25±0.25)g/(L·d),乳酸/SCFAs的碳摩尔比例达到5±0.3,碳源浓度达到(985±29)mmol/L.微生物群落分析显示,乳酸菌,如Lactobacillus和Enterococcus作为优势菌可通过异型乳酸发酵协同制备乳酸和SCFAs.研究结果可为果蔬垃圾的高值化利用提供参考.