自絮凝顆粒酵母高濃度高強度乙醇發(fā)酵的研究.pdf

1、高濃度乙醇發(fā)酵對燃料乙醇工業(yè)具有重要意義。但高濃度產(chǎn)物對酵母生長和乙醇發(fā)酵產(chǎn)生強烈的抑制作用，使目前國內(nèi)外大部分乙醇連續(xù)發(fā)酵裝置的發(fā)酵終點乙醇濃度限制在13％(v/v)以下。本文實驗利用SPSC01自絮凝顆粒酵母為研究對象，首先考察了乙醇沖擊方式對酵母細胞存活率的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過誘導的酵母細胞與未經(jīng)誘導而直接進入高濃度乙醇環(huán)境的酵母細胞相比，存活時間延長了2.5倍。但同時還發(fā)現(xiàn)，雖然乙醇耐受性經(jīng)過誘導，但經(jīng)受長時間乙醇沖擊，會造成細胞活性

2、的快速喪失。細胞存活率在乙醇濃度達到120 g·L-1l后10 h，45 h和90 h分別喪失了24.6％，79.1％和100％。 為避免劇烈的長時間的乙醇沖擊，本實驗設計了重復間歇發(fā)酵工藝，利用SPSC01自絮凝顆粒酵母絮凝沉降的優(yōu)勢，在幾乎不增加成本的情況下實現(xiàn)細胞與發(fā)酵液分離，以便及時移走高濃度乙醇，即在間歇發(fā)酵終點使酵母自然沉降以獲得高濃度菌體，移走含高濃度乙醇的發(fā)酵液并補充新鮮培養(yǎng)基進行下一批次間歇發(fā)酵。本實驗共進行了

3、10個批次，實際操作總時間為142.73 h，共獲得高濃度乙醇發(fā)酵液13.44 L，平均乙醇濃度122 g·L-l，平均殘?zhí)菨舛?.46 g·L-1，平均乙醇得率為0.46，平均生產(chǎn)強度為6.62 g·L-1．·h-1.與使用游離酵母的批次和連續(xù)發(fā)酵相比，生產(chǎn)強度分別提高了1.4倍和1.7倍；而與使用SPSC01自絮凝顆粒酵母進行的乙醇連續(xù)發(fā)酵工藝相比，生產(chǎn)強度提高了12.8％。同時，在發(fā)酵結(jié)束時，細胞存活率仍保持在88％左右，細胞活性