高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵過(guò)程中振蕩行為及其弱化機(jī)制的研究.pdf

1、通過(guò)在連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)中流加含有酒精的培養(yǎng)基，考察了外源性酒精對(duì)連續(xù)發(fā)酵過(guò)程振蕩行為的影響。在流加不含酒精的低糖培養(yǎng)基使發(fā)酵系統(tǒng)達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)后，切換含酒精的培養(yǎng)基，發(fā)現(xiàn)隨著酒精濃度的提高，生物量濃度顯著下降，之后各發(fā)酵參數(shù)出現(xiàn)了與先前高糖濃度培養(yǎng)基情況下呈現(xiàn)的相似的持續(xù)振蕩現(xiàn)象；重新切換為不含酒精的低糖培養(yǎng)基，使酒精濃度降低后，系統(tǒng)又恢復(fù)穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高濃度酒精，不論是外源性的還是內(nèi)源性發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的，是導(dǎo)致振蕩現(xiàn)象發(fā)生的主要因素。研究發(fā)

2、現(xiàn)酒精濃度與殘?zhí)菨舛日袷幮袨橥?，而酵母?xì)胞生長(zhǎng)的振蕩行為滯后，證實(shí)了振蕩過(guò)程中酵母細(xì)胞對(duì)酒精抑制的延遲反應(yīng)。 以D-木糖作示蹤劑，采用階躍示蹤技術(shù)，測(cè)定了由一個(gè)攪拌式反應(yīng)器和三段填充填料的管式反應(yīng)器串聯(lián)組成的高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)的混合性能，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，各管式反應(yīng)器的混合行為均接近全混流，填料導(dǎo)致管式反應(yīng)器軸向返混程度降低，進(jìn)而弱化其酒精發(fā)酵過(guò)程振蕩行為的推斷不成立。 采用與木塊填料具有相同填充體積的非吸附性填料玻璃

3、珠后，發(fā)現(xiàn)填料對(duì)振蕩行為的弱化作用消失，表明添加填料的管式反應(yīng)器弱化振蕩的機(jī)制不是由于反應(yīng)器本征稀釋速率改變。進(jìn)一步研究表明：與無(wú)弱化振蕩作用的體系相比，可顯著弱化振蕩的木塊填料體系不僅維持了較高的生物量濃度和細(xì)胞活性，而且培養(yǎng)出的酵母細(xì)胞具有較高的酒精耐受性，從而弱化了酒精濃度變化導(dǎo)致的振蕩行為。 以上研究工作的開(kāi)展和取得的研究成果，不僅有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵過(guò)程中振蕩行為的產(chǎn)生及其弱化的機(jī)制，而且為開(kāi)發(fā)更加有效的