第 52 卷 第 10 期 2 0 1 6 年 10 月
doi： 10．11707 / j．1001-7488．20161011
林业科学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 52，No. 10 Oct． ，2 0 1 6
糖蜜发酵酒精废液生产生化黄腐酸的
高产工艺参数优化
焦如珍1 董玉红1 丁之铨2 刘 侠2
Jiao Ｒuzheng1 Dong Yuhong1 Ding Zhiquan2 Liu Xia2
（ 1． State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of State Forestry Administration Ｒesearch Institute of Forestry，CAF Beijing 100091； 2． Todosway Biological （ Beijing） Co． Ltd． Beijing 102202）
收稿日期： 2016 － 05 － 10； 修回日期： 2016 － 08 － 04。 基金项目： 国家林业局引进国际先进林业科学技术项目（ 2013 － 4 － 54） 。
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林业科学
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黄腐酸（ fulvic acid，FA） 是腐植酸（ humic acid， HA） 中分子量最小、水溶性最好、生物活性最高的组 分 （ 郑 平，1991； 王 天 立 等，1996； 王 秀 飞 等， 2013） ，其在农业、林业上的应用效果，包括促进生 长、增强抗性、改善品质、增加糖分含量乃至影响植 物内生菌群落和动态等效果已经得到了普遍的证实 和应用 （ Ｒauthan et al．，1981； Ali et al．，2015； Yu et al．，2015； 杨光滢等，1996； 张士权，2002； 杨宇 等，2010； 李艳红，2014） 。传统的黄腐酸一般从煤 炭来源的腐植酸中分离获得或直接从泥炭、风化煤 中提取获得，后来可以用农林下脚料通过人工发酵 制造黄腐酸，前者称矿源黄腐酸（ mineral fulvic acid， MFA） ，后 者 称 为 生 化 黄 腐 酸 （ biochemical fulvic acid，BFA） 。BFA 是 20 世纪后期开发成功的新产 品（ 何立千，1999； 沈玉龙等，2002； 刘陶等，2006； 赵莹等，2010） ，是一类成分复杂的天然有机物，是 秸秆及木屑等废弃资源在微生物发酵作用下经过复 杂的生物、化学的分解及合成反应生成的含有多种 活性基，如羧基、羟基、酚羟基、甲氧基、醌基等多种 小分子有机物的混合产物。BFA 中碳含量低于一 般 MFA，而氢含量和氮含量均高于 MFA，与泥炭黄 腐酸元素组成更为接近（ 王秀飞等，2013） 。由于其 来源的特殊性，使得 BFA 在其组成上与其他来源的 腐植酸或黄腐酸物质既有共性，又有其自身的特点。 BFA 与 MFA 相比，分子量更小、生物活性更高、水溶 性更好、抗硬水能力更强，并且具有更高比例的官能 团，使其络合、螯合能力更强，其絮凝极限也明显高 于 MFA（ 王秀飞等，2013） 。
序依次为： 葡萄糖加量 ＞ 发酵周期 ＞ 尿素加量 ＞ 接种量 ＞ 硫酸铵加量。
关键词： 白地霉； 黑曲霉； 短小芽孢杆菌； 混合发酵
中图分类号： S718. 52 + 1. 3
文献标识码： A
文章编号： 1001 － 7488（ 2016） 10 － 0089 － 07
Optimization of Technological Parameters for Efficient Production of Biochemical Fulvic Acid by Fermentation of Molasses Alcohol Wastewater
短 小 芽 孢 杆 菌 （ Bacillus pumilus ） ，白 地 霉 （ Geotrichhum candidum ） 和 黑 曲 霉 （ Aspergillus niger） ，均为美国引进菌种。 1. 4 培养基 1. 4. 1 短 小 芽 孢 杆 菌 培 养 基 斜 面 培 养 基 为 NBY； 摇瓶种子培养基： 葡萄糖 30. 0 g·L － 1 ，蛋白胨 10. 0 g·L － 1 ，酵母膏1. 0 g·L －1，磷酸氢二钾0. 5 g·L －1， 氯化钠5. 0 g·L － 1 ，调 pH 至 7. 5 左右灭菌。 1. 4. 2 黑 曲 霉 和 白 地 霉 培 养 基 斜 面 培 养 基 为 PDA； 摇瓶种子培养基： 葡萄糖 10. 0 g·L － 1 ，麸皮浸 提液 30. 0 g·L － 1 ，装量 100 mL /500 mL。摇瓶基础 培养基： 糖 蜜 酒 精 发 酵 废 液 800 g·L － 1 ，葡 萄 糖 10. 0 g·L － 1 ，尿素 5. 0 g·L － 1 ，以水补足，用 KOH 调 整 pH 值为 6. 8 ～ 7. 0。
黄腐酸高效生产提供理论依据。
1 试验材料
1. 1 糖蜜酒精发酵废液（ 渍水） 产糖季节从广西南宁、合浦和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东湛江酒精厂
或市场购买当年产出的糖蜜发酵酒精废液 （ 浓缩 液） 。糖蜜发酵酒精废液原料用水调至固形物含量 40% 左右，作为基础培养基糖蜜发酵酒精废液原料。 1. 2 其他原料
甘油、蔗糖、葡萄糖、糊精、麸皮、牛肉蛋白胨、大 豆蛋白胨、尿素、硫酸铵等，为食品级或工业级。 1. 3 菌种
Abstract： 【Objective】This research was aimed to study the technical parameters for efficient production of biochemical fulvic acid （ BFA） by fermentation of Molasses Alcohol Wastewater and provide a theoretical basis for the efficient production of BFA． 【Method】Single-factor and orthogonal experiment were applied to test effects of inoculation amount and inoculation ratio of Geotrichhum candidum，Aspergillus niger and Bacillus pumilus，culture medium composition and fermentation period etc． on production of BFA． The aluminum sulfate flocculation gravimetric method was used for the determination of BFA． This study was conducted to identify fermentation conditions and culture medium of efficient production of BFA in fermentation broth． 【Ｒesult】 In the inoculation amount of 5% ，the BFA content produced by different proportion of Geotrichhum candidum，Aspergillus niger and Bacillus pumilus was 221. 2 － 236. 5 g·L －1，and the best proportion was 1∶ 1∶ 2． When the concentration of adding glucose was less than 15 g·L －1，the of BFA content increased with the increase of glucose，but when it was more than 5% ，the increase of BFA production was not significant． When the urea was less than 1． 5% ，the content of BFA increased with the increase of urea． 【Conclusion】As the inoculation ratio of Geotrichhum candidum，Aspergillus niger and Bacillus pumilus was 1 ∶ 1 ∶ 2， inoculation amount was 6% ，the content of glucose，urea and ammonium sulfate were 50. 0，15. 0 and 2. 0 g·L －1，and the fermentation time was 72 h，the production of BFA was the highest，278. 9 g·L －1． The effects of several factors on the production of BFA were decreased in the following order of： the concentration of glucose，the fermentation period，the amount of urea，the concentration of inoculation，the amount of ammonium sulfate． Key words： Geotrichhum candidum； Aspergillus niger； Bacillus pumilus； coinstantaneous fermentation
进行单项和正交试验研究，采用硫酸铝絮凝质量法测定发酵液中生化黄腐酸的含量，探索发酵液中生化黄腐酸的