自絮凝顆粒酵母SPSC01發(fā)酵糖蜜生產乙醇的研究.pdf

1、糖蜜原料生產燃料乙醇過程中的一個重要特征就是容易實現清液發(fā)酵，將其與自絮凝顆粒酵母的自固定化性能結合起來可以大大簡化燃料乙醇工業(yè)生產中分離、精餾等單元操作。本文對自絮凝釀酒酵母SPSC01發(fā)酵糖蜜生產乙醇進行了研究，以期對該工藝在工業(yè)應用中的可行性進行初步的探索。 首先，為了驗證不同菌種對糖蜜原料利用的能力，將SPSC01與本實驗室保存的其它三株菌種發(fā)酵糖蜜生產乙醇的性能進行了比較。在發(fā)酵時間、終點殘?zhí)菨舛群徒K點乙醇濃度等發(fā)酵參

2、數上，SPSC01均表現出了明顯的優(yōu)勢。 在此基礎上，利用均勻設計的方法對SPSC01以糖蜜為原料的發(fā)酵條件進行了優(yōu)化。優(yōu)化的發(fā)酵條件為：外源添加N0.3g L-1、P0.3g L-1、玉米漿0.6％(v/v)、原料稀釋配比為3:7(糖蜜：紅糖)。單級攪拌式生物反應器的驗證實驗中證明該發(fā)酵條件下SPSC01發(fā)酵時間縮短了33.3％、終點殘?zhí)菨舛冉档土?6.2％、終點乙醇濃度提高了10.2％、終點生物量濃度增加了92.1％。并以代

3、謝過程中副產物的HPLC數據為基礎對優(yōu)化前后糖代謝流量的分布進行了簡單分析。 隨后，模擬工業(yè)生產進行了四級攪拌式生物反應器串聯(lián)的連續(xù)發(fā)酵實驗，監(jiān)測了各項發(fā)酵狀態(tài)參數及絮凝酵母的粒徑變化。實驗數據表明：優(yōu)化條件下的連續(xù)發(fā)酵過程中，系統(tǒng)發(fā)酵成熟醪液中乙醇濃度維持在88 g L-1、殘?zhí)菨舛染S持在7 gL-1、生物量濃度維持在12 g L-1、系統(tǒng)發(fā)酵強度達到了3.96 g L-1 h-1，與未優(yōu)化條件下的連續(xù)發(fā)酵相比提高了55.3％