與膜耦合的細(xì)胞固定化串聯(lián)發(fā)酵生物質(zhì)制乙醇的研究.pdf

1、與膜分離耦合的細(xì)胞固定化乙醇發(fā)酵技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究對(duì)于發(fā)展非糧食植物的節(jié)約化加工技術(shù)和替代石油的新型清潔能源生產(chǎn)具有重大意義。 植物纖維原料包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，是地球上最豐富的生物可再生資源，利用其作為廉價(jià)的糖源生產(chǎn)燃料乙醇是解決世界能源危機(jī)的最有效途徑。本研究采用海藻酸鈣固定普通釀酒酵母和嗜鞣管囊酵母于兩個(gè)串聯(lián)的發(fā)酵罐內(nèi)連續(xù)發(fā)酵葡萄糖和木糖組成的糖液并與膜耦合的方法來(lái)制取酒精。通過(guò)硅橡膠膜(PDMS膜)的滲透蒸發(fā)作用將產(chǎn)

2、品乙醇從發(fā)酵液中移出。解決了發(fā)酵過(guò)程中由于細(xì)胞濃度低和產(chǎn)物的抑制作用造成的轉(zhuǎn)化率低、乙醇生產(chǎn)力不足的缺點(diǎn)，提高了糖的利用率和乙醇的產(chǎn)率。主要研究結(jié)果如下： 研究了不同通氣量對(duì)嗜鞣管囊酵母發(fā)酵木糖的影響。結(jié)果表明，在稀釋率為0.382h<'-1>，木糖濃度為25g/L時(shí)，96-154ml/min的通氣量是比較合適的。 研究了葡萄糖濃度對(duì)嗜鞣管囊酵母代謝木糖的影響。在35℃、稀釋率為0.382h<'-1>、通氣量為120 m

3、l/min、初始木糖為25g/L的條件下，當(dāng)葡萄糖濃度與木糖濃度之比達(dá)到1：1時(shí)，葡萄糖對(duì)嗜鞣管囊酵母發(fā)酵木糖的抑制作用明顯增大。 研究了裝置在未與膜耦合時(shí)，不同稀釋率對(duì)裝置發(fā)酵性能的影響。結(jié)果表明，在初始還原糖濃度為75g/L(葡萄糖與木糖的濃度比為2：1)、發(fā)酵溫度35℃、通氣量為120ml/min、發(fā)酵液pH值4.5的參數(shù)條件下，稀釋率為0.321h<'-1>時(shí)，為整個(gè)裝置的最佳發(fā)酵狀態(tài)。 研究了裝置在最佳操作參數(shù)