自絮凝顆粒酵母SPSC01發(fā)酵糖蜜生產(chǎn)乙醇的研究.pdf

1、糖蜜原料生產(chǎn)燃料乙醇過程中的一個重要特征就是容易實現(xiàn)清液發(fā)酵，將其與自絮凝顆粒酵母的自固定化性能結(jié)合起來可以大大簡化燃料乙醇工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)乙醇進行了研究，以期對該工藝在工業(yè)應(yīng)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(chǎn)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(shù)上，SPSC01均表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。 在此基礎(chǔ)上，利用均勻設(shè)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(yīng)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(chǎn)物的HPLC數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)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(chǎn)進行了四級攪拌式生物反應(yīng)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(shù)及絮凝酵母的粒徑變化。實驗數(shù)據(jù)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％