基于生物反應(yīng)工程策略的超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵的研究.pdf

1、本文根據(jù)生物反應(yīng)工程理論和酒精連續(xù)發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特征,建立了一套由一個(gè)機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器和三段管式反應(yīng)器組合的、總有效體積為3616ml的反應(yīng)器系統(tǒng),進(jìn)行了普通釀酒酵母菌株超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)研究.首先在培養(yǎng)基葡萄糖濃度為280g/L,添加5g/L酵母膏和3g/L蛋白胨,總稀釋率為0.012h-1的條件下,實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月,終點(diǎn)發(fā)酵液中殘?zhí)呛途凭珴舛绕骄捣謩e為24.5g/L和15.4﹪(v/v),整個(gè)發(fā)酵過(guò)程始呈現(xiàn)劇烈的振蕩

2、行為.實(shí)驗(yàn)設(shè)定五組稀釋率,以探索稀釋率與振蕩行為之間的關(guān)系,并以數(shù)學(xué)分岔理論分析了振蕩產(chǎn)生的可能性及其稀釋率范圍.鑒于穩(wěn)態(tài)下降低稀釋率也無(wú)法實(shí)現(xiàn)超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵,而管式反應(yīng)器亦未起到應(yīng)有的軸向濃度梯度的作用,我們推測(cè)由于振蕩的存在,使得酵母細(xì)胞可通過(guò)調(diào)整自身酶系,適應(yīng)高濃度酒精的沖擊,從而有了緩沖和適應(yīng)的過(guò)程,提高了發(fā)酵能力,實(shí)現(xiàn)了超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵,同時(shí)管式反應(yīng)器截留細(xì)胞的效果,在一定程度上補(bǔ)償了高酒精濃度下細(xì)胞死亡和自溶,突破