1. 研究目的与意义
木质纤维原料对解决能源危机具有巨大潜力，国内外都在积极研究木质素原料产乳酸。但是，目前利用木质纤维原料产乳酸仍面临着诸多问题。主要是木质纤维素原料的利用技术还不成熟。一方面木质纤维素因其复杂的结构难以被降解，纤维素降解的酶成本较高。而且纤维素原料中的五碳糖不能被一般的菌株利用，使得纤维素的利用率不高。一般常用亚硫酸盐预处理，其能有效降解木质纤维素中的半纤维素和木质素。另一方面纤维素的酶解效率不高。木质纤维素的复杂结构使得酶与底物的结合效率不高，且水解产物对酶有抑制作用。水解产物中的纤维二糖是纤维素酶的主要抑制物，葡萄糖也有轻微的抑制作用。而同步糖化发酵具有一定优势，可以消耗一部分的糖，减少水解产物对酶的抑制作用。一般使用凝结芽孢杆菌发酵产乳酸，其优势是其对营养成分要求不高，可以节约发酵成本；耐受温度高，可以减少发酵过程中对冷却水的消耗，同时也减少了染菌的可能，代谢快，可以缩短发酵周期。
本课题以中性亚硫酸盐处理的底物为原料，通过对高底浓发酵时的同步糖化发酵工艺进行改进，选取较优的发酵工艺进行乳酸发酵，以实现有效提高乳酸产量的目的。
2. 国内外研究现状分析
在能源危机和环境危机日益严峻的当今社会，充分利用自然界含量丰富的第三代生物质能源木质纤维素成为国内外的研究热点。以蔗糖为代表的第一代生物质能源和以淀粉为代表的第二代生物质能源不适用于粮食短缺的当今社会，因此开发自然界中含量丰富的第三代生物质能源木质纤维素对维持国家的可持续发展有着极其重要的意义。
3. 研究的基本内容与计划
本实验以中性亚硫酸盐处理的原料为底物，通过对高底浓发酵时的同步糖化发酵工艺进行改进，选取较优的发酵工艺进行乳酸发酵，以实现有效提高乳酸产量的目的。主要内容如下：
1.实验准备
预处理后的物料经过水洗和进一步粉碎后进行物料的三素分析及水分测定。所用的纤维素酶的酶活测定。
4. 研究创新点
凝结芽孢杆菌同步糖化发酵产乳酸具有可以缩短发酵周期的特点，又因为发酵过程中不需要灭菌所以大幅度降低了能耗，且得到的产物L-乳酸的光学纯度高达99.5-99.8%。且利用亚硫酸盐处理的底物作为原料大大降低了生产成本，提高经济效益，有利于规模生产。
