與膜耦合的串聯(lián)發(fā)酵生物質(zhì)制乙醇的研究.pdf

1、本文采用在兩個(gè)串聯(lián)的固定床內(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制取酒精。通過硅橡膠膜(PDMS膜)的滲透蒸發(fā)過程將產(chǎn)品乙醇從發(fā)酵液中移出。解決了發(fā)酵過程中產(chǎn)物的抑制作用，提高了糖的利用率和乙醇的產(chǎn)率。主要研究結(jié)果如下： 所采用的硅橡膠膜(PDMS膜)在分離乙醇水溶液和發(fā)酵液時(shí)具有穩(wěn)定的通量和分離因子，表現(xiàn)出相當(dāng)高的分離性能。隨著進(jìn)料乙醇濃度的增加，乙醇水溶液和發(fā)酵液的滲透通量都呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，但分離因子略有降低。當(dāng)溫

2、度和循環(huán)流量恒定時(shí)，分離不同進(jìn)料濃度的乙醇水溶液時(shí)表現(xiàn)出穩(wěn)定的乙醇傳質(zhì)系數(shù)。 研究了不同氮源條件下酵母的生長(zhǎng)規(guī)律。結(jié)果表明，硝酸鉀作為氮源的增殖效果較差，尿素作唯一氮源增殖酵母時(shí)，酵母最終濃度與單獨(dú)采用蛋白胨時(shí)相接近。 研究了影響嗜鞣管囊酵母生長(zhǎng)和發(fā)酵的兩個(gè)重要因素：溫度和pH值。研究表明，酵母在 pH3.0-4.0 這一低pH范圍仍能正常生長(zhǎng)，但從酵母最終濃度和得率考慮，酵母的最適生長(zhǎng)pH范圍為4.5-5.0；從酵母生

3、長(zhǎng)速度考慮，最適生長(zhǎng)溫度范圍為30-35℃。采用50g/l的葡萄糖和25g/l的木糖為發(fā)酵底物進(jìn)行串聯(lián)發(fā)酵的研究結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)酵溫度為35℃，pH值為4.5-5.0時(shí)發(fā)酵液中的酒精濃度較高。 研究了糖濃度對(duì)串聯(lián)發(fā)酵的影響。采用葡萄糖和木糖比例為2∶1，總糖濃度不同的混合糖為底物。結(jié)果表明，隨著底物濃度的不斷上升，發(fā)酵罐中的殘留的總的還原糖的濃度也不斷上升，但酒精的濃度上升的幅度并不大。 研究了膜耦合對(duì)發(fā)酵過程的影響。在相