1、餐饮废油作为碳源用于微生物油脂生产：促进还是抑制？高振1，2，马英群3，刘雨2，4，汪群慧1（1.北京科技大学 能源与环境工程学院，北京100083；2.南洋理工大学 南洋环境与水研究所 先进环境生物技术中心，新加坡637141；3.西安交通大学 化学工程与技术学院，陕西西安710049；4.南洋理工大学 土木与环境工程学院，新加坡639798）译者：高振；审查：汪群慧；单位：北京科技大学论 文 来 源：Environmental Research.2022，203，111881.Waste cooking oil used as carbon source for microbial lip
2、idproduction:Promoter or inhibitor.https:/doi.org/10.1016/j.envres.2021.111881【关键词】共发酵；餐饮废油；餐厨垃圾；微生物油脂；生物柴油1研究亮点*餐饮废油浓度低于 7.3 g/L 时可起表面活性剂的作用，而高于 21.9 g/L 时则影响氧气供应；*产油微生物在酸碱调控下可单独利用餐饮废油生产微生物油脂，其利用率可达 77.3%；*餐饮废油与葡萄糖共同作为产油底物时，餐饮废油可促进葡萄糖的利用。2背景餐厨垃圾中含有 1%5%（基于湿基）的餐饮废油，其作为底物产微生物油脂前，一般先进行提油，再进行微生物发酵产油。一方
3、面，餐饮废油可作为碳代谢补充物促进微生物油脂的积累，但另一方面，餐饮废油由于不溶于水，其浮于水的表面会阻隔氧气抑制好氧微生物生长。因此，为探索新工艺，不预先提取餐厨垃圾中的餐饮废油，而将餐饮废油与餐厨垃圾水解液（糖类含量较高）共同进行微生物发酵产油后，再将餐饮废油与所产油脂一并通过有机溶剂萃取提取。从而研究餐饮废油对圆红冬孢酵母生产微生物油脂的影响，并进一步探究其机制。3研究方法以 7.3 g/L 餐饮废油与 42.2 g/L 葡萄糖混合物为圆红冬孢酵母发酵产油的底物，分别在发酵前进行酸碱调控（在 pH=4 时灭菌，冷却后调节 pH 至 11）和仅酸调控（在 pH=4 时灭菌，后续不调节 pH
4、）后，接种圆红冬孢酵母，在 28、180 r/min 下进行发酵。此外，将餐饮废油分别替代混合底物中 0100%的葡萄糖，使发酵底物的可溶性 COD 浓度为 60 g/L，并在上述酸碱调控下进行发酵产油，测定相关指标。4主要研究结果对于餐饮废油与葡萄糖的混合底物，在酸碱调控下油脂产量更高，达到 5.65 g/L，比分别以餐饮废油或葡萄糖为底物的两组产量之和提高了 32%，说明酸碱调控下，餐饮废油与葡萄糖对产油存在协同作用。当提高餐饮废油在混合底物中的比例时，细胞干质量有所上升，但是油脂产量急剧下降。通过测定发酵前后溶解氧浓度、剩余油脂、溶解性 COD 浓度等指标，可推测不同添加量的餐饮废油对微
5、生物产油的影响机制不同。在 pH 酸碱调控模式下加入的适量餐饮废油可被氢氧根水解产生脂肪酸盐，其作为表面活性剂可促进葡萄糖或其他底物的利用，从而提高微生物油脂产量。但当餐饮废油加入过量时，即使部分餐饮废油被水解，但仍有过量的餐饮废油吸附在细胞表面，隔绝了氧气从而抑制了微生物油脂的产生。5结论与展望本研究提出的餐饮废油与葡萄糖共发酵工艺，在餐饮废油含量为 5%以下时，可大幅度提高微生物油脂产量，同时餐饮废油在葡萄糖存在时消耗量很少。而实际餐厨垃圾中所含的餐饮废油含量约为 1%5%，可对微生物发酵产油起促进作用，因此先进行微生物发酵产油，再将所产油脂与餐厨垃圾中的餐饮废油同时提取收集。经计算，与传统工艺相比最高可提高 37%的生物柴油产量。固废前沿与行业资讯第 31 卷第 2 期2023年4月环境卫生工程Environmental Sanitation EngineeringVol.31 No.2Apr.2023