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超高浓度(VHG)乙醇发酵研究进展

简要介绍了超高浓度乙醇发酵的特点及面临的困难,对V  (本文共2页) 阅读全文>>

华侨大学
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自絮凝酵母超高浓度乙醇发酵及其生理生化研究

超高浓度(Very High Gravity, VHG)乙醇发酵是非常有应用前景的技术,它具有提高终点乙醇浓度的潜力,可以大大降低能耗,节省成本。然而,在VHG发酵条件下,随着渗透压的增大和乙醇浓度的不断升高酵母处于胁迫环境下,菌体活性降低,从而导致发酵不完全。本论文研究工作的目的在于寻找可提高自絮凝酵母VHG乙醇发酵水平的方法,并探索与此相关的菌体生理生化的变化。首先考察了不同起始葡萄糖浓度对自絮凝酵母VHG乙醇发酵的影响。研究发现,随着葡萄糖起始浓度的提高,残糖浓度增加,发酵时间延长。当用葡萄糖起始浓度为300 g/L进行发酵时,所得的终点乙醇浓度最高,为13.1% (v/v)。提示葡萄糖浓度为300 g/L可能是当前发酵条件下自絮凝酵母对葡萄糖耐受性的浓度界限点。因此,选择葡萄糖起始浓度为300 g/L进行后续的VHG乙醇发酵研究。接着考察了作为氮源的酵母浸出膏或蛋白胨浓度的改变,外源添加不同浓度的金属离子Mg2+或Ca2...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

华侨大学
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电子受体对超高浓度乙醇发酵副产物形成的影响

超高浓度(very high gravity, VHG)乙醇发酵由于潜在明显提高发酵重点乙醇浓度从而在后续精馏等下游工序中可节约大量能耗,因此该技术近年来备受关注。然而,VHG乙醇发酵面临一些难题阻碍着该技术的有效应用。其中,一个主要困难是在VHG乙醇发酵条件下酵母细胞受到高浓度糖和高浓度乙醇的双重胁迫,导致发酵不完全,底物转化率低以及发酵速率下降。因此,如何提高发酵过程中酵母所受到胁迫的耐受性,可能对于超高浓度乙醇发酵的顺利进行至关重要。本研究尝试在VHG乙醇发酵培养基中添加低浓度的电子受体,如乙醛和丙醛,以考察其对自絮凝酵母SPSC发酵状况的影响。实验着重探索乙醛或丙醛对VHG乙醇发酵过程中副产物生成的影响。首先,考察了外源添加乙醛对起始葡萄糖浓度为330g·L~(-1)的VHG乙醇发酵状况的影响,然后,确定VHG乙醇发酵的最佳乙醛添加策略,结果得到的最佳乙醛添加策略为:从发酵30h开始,每隔3h添加终浓度为0.1g·L~(...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

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乙醛促进超高浓度乙醇发酵及稳定期酵母生理变化

超高浓度(very high gravity,VHG)乙醇发酵由于潜在明显提高发酵终点乙醇浓度从而在后续精馏等下游工序中可节约大量能耗,因此该技术近年来备受关注。因为能耗成本占乙醇生产总成本的30%以上,所以,提高发酵终点乙醇浓度从而降低能耗对于降低乙醇的生产成本具有重要意义。然而,VHG乙醇发酵面临一些难题阻碍着该技术的有效应用。其中,一个主要困难是在VHG乙醇发酵条件下酵母菌受到高浓度糖和高浓度乙醇的双重胁迫,导致发酵不完全、底物转化率低以及发酵速率下降。因此,如何提高发酵过程中酵母所受到胁迫的耐受性,可能对于超高浓度乙醇发酵的顺利进行至关重要。本研究尝试在超高浓度乙醇发酵稳定期向培养基添加低浓度乙醛,以考察其对自絮凝酵母SPSC发酵状况的影响。结果表明,低浓度乙醛对VHG乙醇发酵具有促进作用,因此,实验进一步探索与改善发酵状况可能相关的酵母生理方面的变化。首先,考察了外源添加乙醛对起始葡萄糖浓度为330g·L-1的VHG乙...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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酵母细胞超高浓度乙醇连续发酵振荡行为的研究

生产成本过高是制约燃料乙醇大规模推广应用的主要因素。目前以淀粉质为原料生产燃料乙醇的成本构成中,能耗成本约占30%,仅决于原料成本(约占60%),因此降低能耗是降低燃料乙醇生产成本的主要方向之一。超高浓度乙醇发酵技术可以减少单位产量乙醇的物料总量,进而减少精馏过程及废糟液处理的能耗,是燃料乙醇生产领域最具发展前景的技术之一。超高浓度乙醇连续发酵过程中极易出现大幅度的参数振荡现象,影响发酵过程的稳定性,而对于诱发这类振荡现象的机理至今没有深入的研究报道。酵母细胞在超高浓度乙醇连续发酵过程中呈现的振荡现象,具有周期长、振幅大的特点,与文献中报道的酵母细胞连续培养时,在特定条件下由于不对称芽殖导致子母细胞分裂周期同步激发的周期短、振幅小的振荡行为不同。代谢通量分析表明在一个完整的振荡周期内,酵母细胞代谢状态没有根本性改变,乙醇代谢途径碳通量占总碳通量的比例始终保持在80%以上,占绝对优势;而振荡过程中酵母细胞代谢网络上关键代谢节点处碳...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

华侨大学
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补料通气乙醇发酵新工艺及酵母生理研究

超高浓度乙醇发酵,具有通过增加终点乙醇浓度从而降低生产成本的潜在优势,在燃料乙醇作为替代能源的技术发展中受到广泛的关注。然而,超高浓度乙醇发酵过程中,也面临着一些急需解决的问题,如菌体面临着高浓度底物和产物抑制的双重胁迫,导致发酵过程缓慢,底物利用率低等。因此,如何提高菌体在超高浓度乙醇发酵过程对高浓度底物的抗胁迫能力,对于保持发酵活力至关重要。为此,本文以自絮凝酵母SPSC(栗酒裂殖酵母和酿酒酵母融合株)作为出发菌株,主要研究了运用补料发酵策略使细胞免受超高浓度乙醇发酵起始高浓度糖的影响,考察了补料发酵过程中通气状况对发酵进程的影响,并初步探究了在相应过程中酵母菌生理方面的变化。首先,通过批式发酵考察不同起始葡萄糖浓度对发酵进程的影响,得出对后续补料发酵较为合适的初始糖浓度。结果表明,起始葡萄糖浓度为200g·L-1时,葡萄糖利用较彻底,菌体生长受抑制不明显,发酵速率较快。而且发酵24h,50%的葡萄糖就被酵母菌消耗,这表明2...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>