連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇新工藝.pdf

1、隨著能源危機的逐漸加劇，以可再生生物質(zhì)能替代化石工藝路線十分必要。丁醇作為生物燃料具有一定的競爭優(yōu)勢。對于丁醇的生產(chǎn)，目前主要的瓶頸在于丁醇產(chǎn)物抑制導致菌體發(fā)酵丁醇濃度不高，需要采用連續(xù)化發(fā)酵策略實現(xiàn)丁醇的高效生產(chǎn)，并實現(xiàn)發(fā)酵分離耦合技術，解除丁醇的產(chǎn)物抑制，節(jié)約分離成本與能耗。
　　 本文立足與生物丁醇的高效連續(xù)化生產(chǎn)，通過進化工程手段篩選高產(chǎn)丁醇及高耐受丁醇的優(yōu)勢菌種，考察了菌體回收和細胞固定化連續(xù)發(fā)酵生物丁醇的工藝路線，并

2、對甜高粱渣固定化過程中植物蠟對丁醇發(fā)酵影響進行探究。具體工作如下:
　　 (1)利用進化工程方法，連續(xù)馴化得到能夠穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)丁醇菌株C.acetobutylicum ABE1201-1和ABE1201-2，批次丁醇發(fā)酵濃度分別達到14.6g/L和14.26g/L。篩選得到了丁醇耐受性達19g/L的高耐受菌株C.acetobutylicum ABE1301。
　　 (2)完成了二級菌體回收連續(xù)發(fā)酵不同稀釋率的考察，稀釋

3、率在0.08/h時，丁醇發(fā)酵濃度維持在11～12g/L左右，殘?zhí)菨舛染S持在8～10g/L。在稀釋率為0.16/h時平均的丁醇產(chǎn)量在～12.5g/L上下，ABE產(chǎn)量在20.5g/L左右。
　　 初步完成了二級菌體回收連續(xù)發(fā)酵與滲透汽化原位分離的耦合，成功分離得到含油水兩相的透過側液體，丁醇濃度在100～200g/L。
　　 (3)采用甜高梁渣為固定化載體發(fā)酵生產(chǎn)丁醇，優(yōu)化了工藝參數(shù)，在反復批次培養(yǎng)考察過程中，固定化工藝穩(wěn)定

4、性較好，在10批次發(fā)酵過程中，丁醇濃度維持在10～12g/L的水平，ABE濃度維持在18～20g/L?？疾炝藛渭壧鸶吡辉潭ɑB續(xù)發(fā)酵丁醇情況。在稀釋率為0.03/h的條件下，發(fā)酵液中丁醇濃度最大，達到～10g/L，ABE濃度在13.5g/L。當稀釋率為率為0.12/h時，ABE產(chǎn)率最大，在～0.96g/L·h。
　　 (4)證實了高梁表皮植物蠟對生物煉制丁醇工藝過程中對梭菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)在植物蠟濃度為0.25g/L的發(fā)酵體系