高壓CO-,2-相態(tài)下乙醇發(fā)酵及酵母菌結(jié)構(gòu)變化的研究.pdf

1、壓縮或超臨界流體作為良好的萃取溶劑，在食品加工與保藏、制藥和生物材料加工等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。而超臨界二氧化碳又具有無毒、不易燃、易獲得和臨界點溫度溫和等優(yōu)點，使其在萃取發(fā)酵生物產(chǎn)品時具有明顯的優(yōu)勢。 高壓二氧化碳對乙醇發(fā)酵有不利影響，乙醇的產(chǎn)量隨處理壓力的升高而大幅度降低，在1MPa時對不同pH值條件下的乙醇產(chǎn)量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在pH值為8時乙醇的產(chǎn)量達(dá)到最大，而在4MPa的壓力條件下乙醇的產(chǎn)量幾乎為零。針對這種情況，采取了加

2、大接種量濃度為原來的4-6倍，乙醇的產(chǎn)量有一定程度的提高，但當(dāng)壓力達(dá)到臨界點以上時，乙醇的產(chǎn)量也只有常壓發(fā)酵的6％左右。對各種不同壓力條件下處理后菌的存活率分析發(fā)現(xiàn)在1MPa時有部分菌失活，到6MPa時菌幾乎全部失活，對這些樣品常壓培養(yǎng)24h后，顯微鏡測量發(fā)現(xiàn)菌又恢復(fù)常壓發(fā)酵時的存活率。 在不同的壓力條件下，對發(fā)酵液進(jìn)行短時間30分鐘的高壓處理后進(jìn)行常壓發(fā)酵24h其乙醇產(chǎn)量接近常壓發(fā)酵的產(chǎn)量。在相同條件下同時對超臨界壓力(7.5

3、MPa)下不同pH發(fā)酵液的乙醇產(chǎn)量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)量與常壓發(fā)酵產(chǎn)量(4.82％)相差很小，基本與初始pH值無關(guān)。 掃描電鏡、原子力顯微鏡及視差掃描量熱分析儀分別對常壓和高壓(1、6、8MPa)條件下處理的酵母菌的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。掃描電鏡是對菌細(xì)胞的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的，其結(jié)果非常明顯：常壓的菌細(xì)胞非常飽滿、表面光滑并呈圓形或橢圓形，隨著壓力的升高，菌細(xì)胞表面逐漸變得粗糙并且形狀變得細(xì)長，到8MPa壓力的處理條件時，菌細(xì)胞表面出現(xiàn)了