乙醇生產菌種改造及工藝優(yōu)化.pdf

1、燃料乙醇是解決世界能源短缺、環(huán)境污染等問題的理想選擇，但其生產成本居高不下，利用糧食類原料引發(fā)了眾多爭議。為降低生產能耗及使用非糧食原料，本文從高濃度乙醇發(fā)酵降低能耗和利用木質纖維素類原料兩方面開展了對燃料乙醇生產關鍵技術的研究工作，內容如下:
　　1.研究了通氣條件對自絮凝酵母高濃度乙醇發(fā)酵的影響
　　通氣方式包括無通氣、受控通氣（ORP控制為-150mV和-100mV）和恒定通氣（通氣量0.05vvm和0.2vvm）。使

2、用氧化還原電位（ORP）檢測發(fā)酵液中氧濃度并劃分了厭氧、微氧和好氧狀態(tài)。以乙醇生產速率和乙醇收率為評價標準，厭氧條件下的發(fā)酵結果最差;微氧條件下使用ORP精密控制氧氣供給取得較好發(fā)酵結果;而0.2vvm的好氧條件下，生物量、甘油合成量和乙醇損失皆最大，造成乙醇收率最低。高通氣增強細胞絮凝能力，增大絮凝體粒徑。繪制雷達圖進行綜合評價，通氣量為0.05vvm的恒定通氣過程在各方面表現均突出，其發(fā)酵終點乙醇濃度為135g/L，糖醇轉化率為0.

3、466g/g，生產強度為1.88g/L/h。
　　2.研究了纖維素水解液中抑制物對K.marxianus1727混合糖發(fā)酵的影響
　　通過閱讀文獻及簡單發(fā)酵性能鑒定，選定了能同時利用纖維素水解液中混合糖（葡萄糖和木糖）的菌株K.marxianus1727。研究了纖維素水解液抑制物（乙酸、甲酸、糠醛、5-羥甲基糠醛）和產物乙醇對發(fā)酵的影響，通過對比添加抑制物條件下的發(fā)酵時間、目標物產量、殘?zhí)橇堪l(fā)現，5.0g/L乙酸和0.5g/

4、L甲酸對葡萄糖和木糖共發(fā)酵具有明顯的抑制作用;1.0g/L糠醛和5-羥甲基糠醛基本不影響葡萄糖發(fā)酵;乙醇對K.marxianus1727發(fā)酵木糖具有抑制作用，當乙醇濃度為20g/L時，生物量及木糖利用率約為對照的44％和73.9％。
　　3.實現糖轉運蛋白SUT2在K.marxianus1727的異源表達，提高了木糖的利用速率
　　以Pichiastipitis的基因組為模板，PCR擴增糖轉運蛋白基因SUT2，使用酵母磷酸甘