Study on the Continuous Fermentation of Ethanol with Membrane Separation

研究了在进行乙醇连续发酵时，利用反渗透法（ＲＯ法）和渗透气化分离法（ＰＶ法）进行组合，对发酵液中的乙醇进行分离时，每隔一定时间将循环发酵液排放一部分，再补加相同量的新鲜培养液，在连续７２小时的发酵实验过程中，发酵温度为３０℃，发酵液酒精浓度稳定在７％（ｗｔ）左右，透过液乙醇浓度也基本稳定在９８％（ｗｔ）以上，获得了比较满意的效果     

沸石膜的合成及渗透气化特性的研究

报道了以硅沸石（Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ）为原料，添加结晶模板剂ＴＰＡＢｒ（４－ｎ－丙基溴铵）以及碱源（ＮａＯＨ）等，利用水热合成法成功地合成了高硅含量、疏水性硅沸石膜．同时探讨了硅沸石膜对各种含醇水溶液的渗透气化分离特性．研究结果表明：对乙醇／水溶液，供给液乙醇浓度４．７％（ｗｔ）时，透过液乙醇浓度达到７６％（ｗｔ）以上，分离系数αｅ／ｗ）达６５以上；对酒精发酵液，供给液乙醇浓度４．８％（ｗｔ）时，透过液乙醇浓度达到８２％（ｗｔ）以上，分离系数α（ｅ／ｗ）高达９０以上．充分说明了所合成的硅沸石膜对酒精水溶液具有非常高的分离效果．     

固定化细胞发酵—膜蒸馏耦合生产乙醇的研究

对固定化酿酒酵母细胞发酵与膜蒸馏耦合生产乙醇进行了实验研究,首先实验测定了平板蒸膜馏器的分离性能以及游离酵母细胞发酵动力学和固定化酵线细胞发酵动力学,然后将游离细胞发酵罐及固定化细胞反应器分别与平板膜蒸馏装置相耦合成膜生物反应器,对固定化细胞发酵－膜蒸馏分离乙醇耦合过程进行了研究。在游离酵母细胞发酵中,间歇培养１３ｈ发酵液中乙醇质量浓度,酵母细胞密度（单位体积发酵液内细胞个数）和葡萄糖转化率,乙醇     

假丝酵母Candida sp.木糖发酵生产乙醇

研究了供氧水平、培养基初始pH值、木糖质量浓度等条件对假丝酵母1779A木糖发酵生产乙醇的影响．结果表明：在温度（30℃）、转速（150r／min）恒定的条件下,假丝酵母木糖发酵生产乙醇适宜在半好氧务件下进行,乙醇产生的最适初始pH值为5．0,最适木糖质量浓度为60g／L,最大乙醇转化率为62．1％．假丝酵母木糖发酵生产乙醇存在葡萄糖效应,以葡萄糖与木糖的质量比3：1混合发酵生产乙醇时的产量比单独木糖发酵生产时的高57．6％．     

溶解氧控制与发酵过程摄氧率及鸟苷积累的关系

采用华东理工大学国家化工程技术研究中心（上海）生产的全自动多参数FUS－50L（A）生物反应器，在不同的控制方式下，研究了溶解氧水平对菌体代谢活力及鸟苷发酵水平的影响。结果表明：发酵过程中，用调节转速的方式控制发酵液中溶氧水平的效果比用空气流量好；发酵液中氧中溶氧水平控制在10％－20％时鸟苷积累量高，发酵液中溶氧水平低（5％）和高（30％）均不利于发酵液中的鸟苷积累。     

杂醇油提取异戊醇和异丁醇的研究

用杂醇油为原料,经脱水,脱色处理后,一次精馏分离出乙醇（９５ｗｔ％）和异戊醇（〉９９ｗｔ％）其余部分经二次脱水后精留提取异丁醇（〉９９ｗｔ％）异戊醇和异丁醇的收得率分别达到８５％和７１％以上。     

运动发酵单胞菌快速发酵甘薯淀粉产乙醇的研究

该研究对实验室保存的4株运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis CICC10225, ATCC29191, CICC10232, IFFI10225）在不同葡萄糖浓度的合成发酵培养基及甘薯糖化液发酵培养基中的乙醇发酵能力进行比较,然后以筛选出的乙醇发酵效率最高的Z.mobilis CICC10225 为出发菌株,进行了较深入的以甘薯为原料的乙醇发酵研究,结果显示：Z.mobilis CICC10225具有快速代谢底物生产乙醇的能力,游离细胞乙醇发酵时,最高乙醇浓度达79.8 g/L,     

以菊芋为原料利用固定化酶和细胞两步法发酵生产乙醇

对以菊芋为原料,将酿酒酵母细胞与菊粉酶分别固定用两步法发酵生产乙醇的最适发酵条件进行了探讨,实验结果表明:当温度为28℃,pH值为5.2,发酵液糖度为20%,反应器连续流动流速为42mL/min时,发酵速度最快,酒精转化率最高,在发酵28h时,酒精转化率达96.6%,发酵醪中乙醇含量达10.96%.     

硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵性能研究

进行了3种测定硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵性能的对比实验．实验结果表明：硅橡胶膜的渗透蒸发作用可有效消除乙醇发酵过程中的产品抑制效应,将乙醇产率提高至传统发酵过程的3～4倍;从发酵液中连续分离出来的乙醇,经过冷凝后成为高浓度产品,冷阱收集液乙醇浓度可达原料液乙醇浓度的4倍左右．膜的固定作用使反应器中保持了较高的酵母细胞浓度,但是无机盐、不挥发性副产物及老化细胞的堆积会影响细胞活性,为了获取高乙醇产率,必须将部分发酵液从膜生物反应器中取出．     

毕赤酵母发酵甘露醇产乙醇的条件研究

在250ml三角瓶中进行毕赤酵母（Pichia angophorae）发酵不同浓度的甘露醇生产乙醇的试验。试验先以浓度为20g/L、40g/L、60g/L、80g/L的甘露醇进行发酵试验确定出最适培养基组分,然后以正交试验确定菌株的最优发酵条件。结果确定出最适的发酵培养基组分为：甘露醇20g/L,酵母浸粉0.3g/L,麦芽浸粉0.3g/L,（NH4）2SO45g/L,KH2PO42g/L,MgSO4·7H2O 0.4g/L。最佳发酵条件为：温度32℃,摇床转速150rpm,初始pH值4.5,发酵液体积150ml,乙醇最大产量为0.45g ethanol/g mannitol。     

Zymobacter palmae菌株发酵甘露醇生产乙醇的条件优化

在250ml三角烧瓶中进行Zymobacter palmae菌株发酵不同浓度的甘露醇生产乙醇的实验。实验先以浓度为20.0g/L、40.0g/L、60.0g/L、80.0g/L的甘露醇进行发酵实验确定出最适培养基组分,然后通过正交试验确定出最佳发酵条件。结果表明,最适发酵培养基为：甘露醇20.0g/L,酵母膏0.5g/L,MgSO4.7H2O 0.1g/L,KH2PO42.0g/L,K2HPO47.0g/L,（NH4）2SO4 1.0g/L,pH值6.0;最佳发酵条件为：摇床转速150r/min,温度28℃,发酵液体积150ml。在最佳发酵条件下,乙醇的最大产量为0.429g乙醇/g甘露醇。     

木糖发酵菌株的筛选

本实验利用传统的方法从森林土样中分离筛选出一株能有效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株。首先通过富集培养、初筛、复筛等步骤筛选出一株（1#菌株）能够利用木糖的酵母菌株,对其进行了生理生化性能指标试验,初步鉴定为假丝酵母菌（Candida sp.）。并对其进行了利用木糖发酵乙醇试验,实验结果表明：在培养温度为30℃,pH5.0,接种量为10％左右,初始木糖浓度为40g/L时,该菌株可以利用木糖发酵生产乙醇,产乙醇量为1.06g/100mL,相当于理论转化率的56.9%。     

分子量对丙酰化甲壳素液晶性的影响

研究了一种新的甲壳素类高分子液晶－丙酰化甲壳素的液晶性．结果表明这种高分子在二氯乙酸溶液中的织构是带有指纹状微区的交替偏振场织构,可见存在胆甾相．在剪切时能形成典型的条带织构．分子量（从０．６７×１０６到３．４９×１０６）对临界浓度（均为２０ｗｔ％左右）和形成条带织构的最低浓度（均为３４ｗｔ％左右）的影响都不显著．这一结果与取代后分子链刚性较小有关．     

渗透汽化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖（ＣＳ）和聚乙烯醇（ＰＶＡ）混合物涂到聚丙烯腈（ＰＡＮ）底膜上,通过交联制成壳聚糖复合膜。研究了膜对乙醇／水溶液的渗透汽化性能,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明,ＣＳ－ＰＶＡ／ＰＡＮ膜具有优异的渗透选择性能。当料液乙醇含量为９５ｗｔ％,温度为６０℃和７０℃时,渗透通量分别为３１０ｇ／（ｍ２·ｈ）和４３３ｇ／（ｍ２·ｈ）;分离因子为１１６和１２７。渗透通量与温度呈Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系     

黄浆水与木薯粉混合发酵高浓度乙醇的发酵条件

以黄浆水与木薯粉混合同步糖化发酵高浓度乙醇,应用Plackett—Burman设计对底物浓度、尿素、糖化酶、液化酶、MgSOa、pH值、CaCl2、KH2PO4,8个因素进行2水平12次试验,研究发酵的最佳条件。结果发现,底物浓度、尿素、糖化酶和KH。PO。的添加量是影响发酵的重要因素,最佳发酵条件是底物浓度38％、尿素0．15％、糖化酶1．45AGU／g、KH2PO4 0．07％。在最佳发酵条件下,乙醇浓度达到17．21％（v／v）。     

发酵抑制物对树干毕赤酵母戊糖发酵的影响

研究了常见发酵抑制物(甲酸、醋酸和乙醇)对树干毕赤酵母(Pichia stipitis)P2生长和发酵木糖的影响.结果表明:树干毕赤酵母P2具有良好的抗发酵抑制物能力.当发酵液中含有4.0 g/L的醋酸时,树干毕赤酵母P2生长和发酵木糖情况良好;当发酵液中含有5.0g/L的甲酸时,树干毕赤酵母P2对木糖的利用率降低,但对酵母生长的影响并不明显;另外,树干毕赤酵母P2耐受乙醇的浓度约为40.0 g/L.     

利用管式反应器室内模拟连续发酵糖蜜乙醇生产工艺

 利用酿酒酵母1912菌株固定化细胞载体,通过管式反应器,以糖蜜为原料进行连续化发酵生产乙醇.通过采取与工厂糖蜜乙醇生产相同的工艺控制方法,考察糖蜜发酵液中不同细胞浓度以及培养液对细胞浓度的不同稀释率条件下管式反应器的连续化发酵情况,该管式反应器能正确反映该菌株连续化乙醇发酵规律.     

红曲色素的提取研究

研究红曲霉发酵液及菌体中色素的提取方法，结果表明：活性炭(粉状)吸附法、等电点共沉淀法能较好地提取发酵演中的色素；用60％乙醇在60℃下提取60分钟能较好地抽提干燥菌体中的色素。     

精米厂节碎米发酵性饮料的研究

讨论了以节米碎米为主要原料，生产含汽发酵性饮料的工充程和工艺参数。结果表明：将节米适度粉碎，有利于糖化发酵的进行，采用以α－淀粉酶液化（温度９０℃，时间３０ｍｉｎ，用量１５ｕ／ｇ淀粉），酿酒酵母（０．０１％）与酒曲（０．３％）混合发酵，以及发酵液混充ＣＯ２等工艺，研制出的发酵性饮料口感好，风格突出。     

以甜高粱渣为原料发酵生产乙醇

研究了以甜高粱渣为原料生产燃料乙醇：甜高粱渣经磷酸水解,水解液中和浓缩后接入管囊酵母（Pachysolen tannophilus）发酵生产乙醇,水解残渣加入纤维素酶和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）同步糖化发酵。通过正交实验研究了磷酸水解甜高粱渣的条件,最优条件为：磷酸浓度80g/L、反应温度120℃、反应时间80min、固液比1∶10,最大还原糖得率为0.3024g/g干物料。水解液管囊酵母发酵最大乙醇浓度为14.5g/L;水解残渣同步糖化发酵,当底物浓度为5%时最大乙醇浓度达5.4g/L。总乙醇产率为0.147g/gDM。