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竹笋是南方省市的林特产,每年加工竹笋会产生大约百万吨的竹笋壳,基本上都被废弃掉。事实上竹笋壳半纤维素含量丰富,用其生产木糖和木糖醇是很好的原料。为了研究竹笋壳水解液发酵产木糖醇的可行性,首先对竹笋壳半纤维素水解条件进行优化,再以竹笋壳水解液为木糖来源,筛选能产木糖醇的菌株,并对菌株进行诱变和转化条件优化。结果如下:1、对影响竹笋壳半纤维素水解的四个因素:水解时间、水解温度、固液比以及硫酸浓度进行单因素和正交优化。确定了竹笋壳半纤维素水解液的最佳水解方法,即将竹笋壳粉末以1:9(g:mL))的固液比与质量浓度1.0%硫酸混合,120℃下水解1.5h,在此条件下,木糖质量浓度为(28.99±1.26)g/L。2、用自然筛选的方法,以木糖为唯一碳源,从土样和发霉的竹笋壳中筛选出30株能产木糖醇的菌株,其中以3号菌株产木糖醇能力最高,木糖醇转化率为(45.26±1.21)%。3、用紫外诱变和化学诱变的方法分别对3号菌株进行诱变。紫外诱变结果显示:最佳稀释倍数为10-4,紫外诱变最佳照射时间为150s,通过三轮紫外诱变获得产木糖醇量最高的突变株ZT15,其木糖醇产量为(8.76±0.09)g/L,转化率达到(53.73±0.92)%,比原菌木糖醇转化率提高了8.47%,且5次传代表现出较好的遗传稳定性。亚硝酸钠化学诱变结果显示:最佳稀释倍数10-5,亚硝酸钠诱变最佳诱变时间为5min,通过三轮亚硝酸钠诱变获得产木糖醇量最高的突变菌株HT5,其木糖醇产量为(8.26±0.05)g/L,转化率达到(50.79±0.81)%,比原菌木糖醇转化率提高了5.53%,且5次传代表现出较好的遗传稳定性。4、以ZT15为出发菌株,通过单因素试验和正交试验优化了木糖醇发酵条件和发酵培养基成分。确定最佳工艺条件为:装液量120mL,pH 5.5,接种量8%,发酵温度30℃,转速180 r/min,木糖20 g/L,蛋白胨加酵母膏30 g/L,硫酸铵15 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,发酵48h,静置24h。在此条件下,木糖醇质量浓度为(11.81±0.06)g/L,木糖醇转化率(68.46±0.71)%。